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如何计算法拉第效率/电流效率

(2017-08-09 06:34:22)
标签:

科研

电化学

法拉第效率

电流效率

分类: 电化学
在电化学反应中,法拉第效率/电流效率(Faraday efficiency, faradaic efficiencyfaradaic yieldcoulombic efficiency, or current efficiency)是评价电化学反应的重要指标之一。

下面以氧气的电还原(ORR)成过氧化氢为例,计算电流效率。

http://s11/mw690/0037RZhozy7dilYnSMqfa&690
该反应的电流效率计算公式如下:
式中:2为氧气还原产生过氧化氢的电子转移数;C为过氧化氢的浓度 (mol/L);V是电解液的体积 (L);F是法拉第常数,大小为96485.33289(59) C/mol;Q为反应过程中转移的电量(C)。

假设在100毫升(mL)的容器中电化学生产过氧化氢,反应20分钟(min)之后,体系中过氧化氢的浓度为1毫摩尔每升(mmol/L),这个过程中通过体系的电量为100库仑(C),那么此时体系的电流效率为:
2*100mL*1mmol/L*96485C/mol/100C*100%=19.3%

此反应的电流效率比较低,说明在此过程中存在大量的副反应消耗了电量,例如析氢反应和氧还原成水反应。




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