【电化学史】电化学
[1 * * * * * *] 7杨艳艳
摘要:电化学是研究电与化学反应关系的学科，主要是通过化学反应产生电能，研究电流引起的化学变化。本文主要介绍了电化学200多年的发展历史，并讨论了电化学未来的研究趋势。
关键词:电化学发展历史，未来
从伏特的第一个化学电池开始，电化学的发展经历了两个多世纪。目前，电化学已成为国民经济和工业不可缺少的一部分，应用于不同的领域，如；电解、电镀、光电化学、电催化、金属腐蚀等。同时，电化学在生物学、汽车工业、分析等新兴科学领域也发挥着重要作用。
科技成果与人类生活和生产实践密切相关，如化学电源、腐蚀防护、表面精加工、金属精炼、各种化学品的电解合成、环境治理、人造器官、生物电池、心电图、信息传输等。它涉及广泛的电化学研究领域，其理论方法和技术应用日益与其他自然科学或技术学科交叉和渗透[1]。
电化学是一门古老而年轻的学科。一般认为电化学起源于1791年意大利解剖学家加尔-瓦尼发现手术刀或金属可以使青蛙腿部肌肉收缩的“动物电”现象。1800伏打做出了第一块实用电池，开启了电化学研究的新时代。历经一个多世纪，电化学科学的发展和成就举世瞩目，无论是基础研究还是技术应用，从理论到方法都有许多重大突破。电化学科学
1电化学
电化学是研究电与化学反应的相互作用，化学能与电能的相互转化，以及相关规律的一门科学。电化学是物理化学的一个重要分支，主要研究电子导体-离子导体、离子导体-离子导体的界面现象、结构化学过程及相关现象。研究内容包括两个方面:(1)电解质研究(电解质的电导率、离子输运特性、参与反应的离子的平衡性质等。);(2)电极研究(电化学界面的平衡和非平衡性质)。现代电化学非常重视研究电化学界面结构、界面处的电化学行为和动力学。电化学现象普遍存在于自然界中，如金属腐蚀、人或动物肌肉运动、大脑信息传递、生物电流和细胞膜的作用机制等。，所有这些都涉及电化学过程的作用。电气化学的
中国的发展推动了世界科学进步和社会经济发展，已经并正在为解决人类社会面临的能源、交通、材料、环保、信息、生活等问题做出巨大贡献。
2早期电化学发展的四个事件
(1)1780在青蛙解剖实验中，加尔瓦尼发现，当青蛙的四条腿剧烈痉挛时，会引起马达产生火花。从这个意外的发现，加尔瓦尼在1791发表了生物学和电化学之间的联系的现象。
(2)1833天才实验家法拉第经过大量实验提出了“电解定律”:m=QM/nF。“电解定律”作为电化学的基础，为电化学的发展指明了方向。
(3)1839年，格罗夫发明了燃料电池，以铂黑为电极的氢氧燃料电池点亮了报告厅的灯光，从此燃料电池进入了历史舞台。燃料电池的发展有了实质性的飞跃。
(4)在1905中，塔菲尔通过实验得到了塔菲尔的经验公式:
η= a+blgi；I=Aexp(Bη/RT)，其中a和b称为塔菲尔常数，由电解池的性质决定[2]。
3发展趋势
3.1 20世纪下半叶电化学回顾
在20世纪的最后50年里，在电化学
发展史上有两个里程碑:海罗夫斯基因建立极谱技术获得1959年诺贝尔化学奖，马库斯因电子转移理论(包括均相和非均相体系)获得1992年诺贝尔化学奖。马库斯作品的先锋部分创建于20世纪50年代末。在此期间，电化学在理论、实验和应用方面都取得了很大的进展，主要集中在界面电化学(包括界面结构、界面电子转移和表面电化学)[3]。
20世纪的最后50年是研究新的电化学系统和实验信息的多产时期。实验中发现了一些重要的表面光谱效应，包括金属和半导体电极的电反射效应、金属电极红外光谱的选择、表面分子振动光谱的电化学斯塔克效应、表面增强拉曼散射效应和表面增强红外吸收效应。在此期间，电化学应用技术也有许多突破。发明了对信息技术至关重要的锂离子二次电池、镍氢电池和导电聚合物。被誉为21世纪的“绿色”电站，解决电动汽车动力问题的最佳燃料电池，从实验室研究商业化的前夜，筛选出四种最具商业化前景的燃料电池:磷酸燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)、聚合物电解质燃料电池(PEFC)。此外，甲醇直接燃料电池的实验室研究也备受关注。
重视。电催化氧化物电极(如二氧化钌电极)在电解工业中的应用引发了氯碱工业的一场革命。表面功能电沉积给古老的电镀工业带来了新的生机。钝化、表面处理、涂层、缓蚀剂、阴极和阳极保护在金属腐蚀防护中的广泛应用，使金属成为现代社会的支柱材料成为可能[4]。
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3.2 21世纪的一些发展趋势
21世纪前期，界面电化学的分子和原子水平研究仍是电化学理论研究的重点，主要包括:界面结构微观模型的进一步完善，特别是离子特征吸附结构模型和半导体-溶液界面微观模型的建立，界面结构微观模型在界面电荷转移动力学和表面电化学中的应用；Marcus的固液界面电子转移理论的进一步完善，内球过程电子转移理论的建立，电子转移理论的进一步实验验证及其在新电化学体系中的应用；化学键吸附(包括电催化过程中的吸附)的量子化学模型和计算，表面化学键的性质；纳微米体系的界面结构、界面电动现象、界面电子转移、光电过程、发光过程的实验和理论[5]。
21世纪，由于材料、能源、信息、生活和环境对电化学技术的要求，新的电化学体系和材料的研究将得到极大的发展。目前可以预见的有:1)纳米材料电化学。
合成；2)纳米电子学中的元器件、集成电路板、纳米电池、纳米光源的电化学制备；3)微系统和芯片实验室的电化学加工以及界面动电现象在驱动微流体流动中的应用；4)电动汽车化学电源、信息产业配套电源；5)电解制备氢能；6)固态光电化学电池和光催化合成在太阳能的实际应用；7)消除环境污染的光催化技术和电化学技术；8)玻璃、陶瓷、织物自清洁、杀菌技术中的光催化、光诱导表面能技术；9)生物大分子、活性小分子和药物分子的电化学研究；10)微型电化学传感器。
估计20世纪初电化学实验技术不会有大的突破，中国电化学队伍中量子电化学的实力比较弱。然而，20世纪初电化学的机会将给予新的电化学系统。因此，我国电化学的研究应倾向于新电化学体系的研究，包括新材料的开发、新体系的结构和性能、新体系的应用基础等。
参考资料:
[1]，王，，电化学的应用与发展，第38卷第8期，2010。
[2]王凤云。有机电化学发展史。化学教育。2001第7 ~ 8期。
[2]岑渊。电化学的发展与应用。科技创新指南2012 NO4
[3]分析实验室:电化学分析的发展与应用。2003年6月第22卷第6期165438+10月。
林中华。21世纪电化学的一些发展趋势。电化学。第8卷，第2期，2002年2月。