① 電化學在機械行業的應用
摘要：電化學發展已經有將近100多年的歷史，是一門成熟的學科，通過電化學，使得我們的生活發生了翻天覆地的變化，從電氣時代到如今的發電機，成熟到「電化學」已經成了很多領域研究的工具手段。近些年隨著新型應用的發展，還是涌現出很多有趣的問題。
關鍵字：電化學；新時代生活；未來發展；
一，什麼是電化學
電化學（electrochemistry）作為化學的分支之一，是研究兩類導體（電子導體，如金屬或半導體，以及離子導體，如電解質溶液）形成的接界面上所發生的帶電及電子轉移變化的科學。傳統觀念認為電化學主要研究電能和化學能之間的相互轉換，如電解和原電池。但電化學並不局限於電能出現的化學反應，也包含其它物理化學過程，如金屬的電化學腐蝕，以及電解質溶液中的金屬置換反應。電化學在新時代應用廣泛，給生活帶來了極大的便利。
在物理化學的眾多分支中，電化學是唯一以大工業為基礎的學科。它的應用主要有：電解工業，其中的氯鹼工業是僅次於合成氨和硫酸的無機物基礎工業；鋁、鈉等輕金屬的冶煉，銅、鋅等的精煉也都用的是電解法；機械工業使用電鍍、電拋光、電泳塗漆等來完成部件的表面精整；環境保護可用電滲析的方法除去氰離子、鉻離子等污染物；化學電源；金屬的防腐蝕問題，大部分金屬腐蝕是電化學腐蝕問題；許多生命現象如肌肉運動、神經的信息傳遞都涉及到電化學機理。應用電化學原理發展起來的各種電化學分析法已成為實驗室和工業監控的不可缺少的手段。
在物理化學的眾多分支中，電化學是唯一以大工業為基礎的學科。它的應用分為以下幾個方面：電解工業，其中的氯鹼工業是僅次於合成氨和硫酸的無機物基礎工業、耐綸66的中間單體己二腈是通過電解合成的；鋁、鈉等輕金屬的冶煉，銅、鋅等的精煉也都用的是電解法；機械工業要用電鍍、電拋光、電泳塗漆等來完成部件的表面精整；環境保護可用電滲析的方法除去氰離子、鉻離子等污染物；化學電源；金屬的防腐蝕問題，大部分金屬腐蝕是電化學腐蝕問題；許多生命現象如肌肉運動、神經的信息傳遞都涉及到電化學機理；應用電化學原理發展起來的各種電化學分析法已成為實驗室和工業監控的不可缺少的手段。
二，納米技術的應用
民安說起納米技術在鋰離子電池中的應用，我第一個想到的就是LiFePO4，LiFePO4由於導電性差，為了改善其導電性，人們將其制備成了納米顆粒，極大的改善了LiFePO4的電化學性能。此外硅負極也是納米技術的受益者，納米硅顆粒很好的抑制了Si在嵌鋰的過程中的體積膨脹，改善了Si材料的循環性能。
近日美國阿貢國家實驗室的Jun Lu在Nature nanotechnology雜志上發表文章，對納米技術在鋰離子電池上的應用進行了總結和回顧。
電燈也是，人類發明的汽燈其實已經可以做到「耀眼」的程度，一盞汽燈可以把周圍十幾米的范圍都照得通明，沒有電燈以前，英國人的路燈就是使用的汽燈。問題倒不在亮度，使用非常不便的是，每次開關汽燈都需要人爬到路燈桿上去操作。而電燈的可操作可控制性完勝汽燈，我們今天看電視，其實膠片電影可以說完全可以脫離電而存在，早期有使用煤油燈或煤氣燈來放映，而膠片可以人工來轉動。
而早期的留聲機（不是電唱機），也不是使用電力的，而是使用發條。所以說，即使沒有電，在娛樂上，我們可以看，也可以聽。這是有解決方案的
如果不是電子技術的發達，除了今天電腦可以做到的（智能手機也是一種電腦），實在很難在沒有現代電力能源的時代找到替代品。而一般生活中用品，即使早期手搖式電話，自帶手搖發電機和干電池供電，也是脫離了現代意義的電力能源的（無需電網供電）。也就是如果不考慮成本，我們90%的生活需求可以在沒有現代電力供應的條件下滿足。
電化學腐蝕防護的應用，根據電化學中陰極保護/電化學防腐/排流保護的知識，在實驗室中主要採用浸出法和電化學測試方法對硬質合金的電化學腐蝕性能進行研究。電化學方法主要通過動電位掃描得到硬質合金試樣的極化曲線，從而得到腐蝕電位、腐蝕電流密度、臨界電流密度、鈍化區間最小電流密度等參數來評價硬質合金的腐蝕性能。
根據材料的電化學腐蝕行為特徵, 可將金屬材料分為在腐蝕介質中發生活性溶解的活性金屬材料和表面可形成保護膜的鈍性金屬材料，對上述兩種材料，利用電化學測試技術和表面分析技術, 分別探討了表面納米化對材料在酸性介質中電化學腐蝕行為的影響。
在所有的船舶系統中，海水系統是工作環境最惡劣的系統，它的流通介質是海水，是腐蝕性最強的天然腐蝕劑之一。所以海水系統中的管路、閥件、設備是最容易受到電化學腐蝕的。常用的防腐方法有：在不同金屬接觸的地方增加犧牲法蘭或者犧牲管，以此削弱電解質溶液作用，中和海水中的負離子溶液作用；使用非金屬材料或電位相同的金屬材料，這些材料不易發生腐蝕；還有船舶上最常用的方法就是切斷不同金屬間的聯通。
氫燃料電池，燃料電池是一種能量轉化裝置，它將燃料的電化學能轉化成電能。它類似於電池一樣也是電化學發電裝置，因此被稱為燃料電池。對應的採用氫氣作為燃料的燃料電池就是氫燃料電池。它可以理解為水電解成氫氣和氧氣的逆反應。因此反應過程既清潔，又高效。因為它不受傳統發動機採用卡諾循環42%左右的熱效率限制。氫燃料電池的效率可輕松達到60%以上。
鋰離子電池作為高效儲能元件，已經廣泛的應用在消費電子領域，從手機到筆記本電腦都有鋰離子電池的身影，鋰離子電池取得如此輝煌的成績得益於其超高的儲能密度，以及良好的安全性能。隨著技術的不斷發展，鋰離子電池的能量密度、功率密度也在不斷的提高，這其中納米技術做出了不可磨滅的貢獻。
② 電化學主要應用於哪些領域
很多方面，有電池的，燃料電池生產廠家都用到，這涉及手機，電器，汽車等領域。還有做防腐蝕的，涉及船舶，石油鑽井平台。化工工廠，另外像一些電廠，用鍋爐的，易發生腐蝕的地方。
③ 電化學分析法的應用
···萊特.萊德···電導法是用電導儀直接測量電解質溶液的電導率的方法。
電位滴定法是在用標准溶液滴定待測離子過程中，用指示電極的電位變化指示滴定終點的到達，是把電位測定與滴定分析互相結合起來的一種測試方法。
電解分析法是將直流電壓施加於電解池的兩個電極上，根據電極增加的質量計算被測物的含量。
伏安法根據電解過程中的電流電壓曲線(伏安曲線)來進行分析的方法。
溶出伏安法將恆電位電解富集法與伏安法結合的一種極譜分析方法。它首先將欲測物質在適當電位下進行電解並富集在固定表面積的特殊電極上，然後反向改變電位，讓富集在電極上的物質重新溶出，同時記錄電流電壓曲線。根據溶出峰電流的大小進行定量分析。
電位溶出分析法在恆電位下將被測物質電解富集在工作電極上，然後斷開恆電位電路，由電解液中的氧化劑將被富集的物質溶解出來，同時記錄溶出時的電位時間曲線，根據曲線上溶出階的長度進行定量，這種方法縮寫為P.S.A.。電位溶出分析法與溶出伏安法之間主要區別在於前者在溶出時沒有電流流過工作電極，而後者具有背景電流，在某些情況下可能淹沒溶出峰。
④ 電化學主要應用於哪些領域
（1）電解，電鍍！
（2）電池行業！
（3）電化學分析！
（4）金屬電化防腐蝕！
⑤ 電化學有哪些應用領域
電化學的應用領域：
1、電解工業，其中的氯鹼工業是僅次於合成氨和硫酸的無機物基礎工業、耐綸66的中間單體己二腈是通過電解合成的；鋁、鈉等輕金屬的冶煉，銅、鋅等的精煉也都用的是電解法；
2、機械工業要用電鍍、電拋光、電泳塗漆等來完成部件的表面精整；
3、環境保護可用電滲析的方法除去氰離子、鉻離子等污染物；
4、化學電源；
5、金屬的防腐蝕問題，大部分金屬腐蝕是電化學腐蝕問題；
6、許多生命現象如肌肉運動、神經的信息傳遞都涉及到電化學機理；
7、應用電化學原理發展起來的各種電化學分析法已成為實驗室和工業監控的不可缺少的手段。
電化學（electrochemistry）作為化學的分支之一，是研究兩類導體（電子導體，如金屬或半導體，以及離子導體，如電解質溶液）形成的接界面上所發生的帶電及電子轉移變化的科學。傳統觀念認為電化學主要研究電能和化學能之間的相互轉換，如電解和原電池。但電化學並不局限於電能出現的化學反應，也包含其它物理化學過程，如金屬的電化學腐蝕，以及電解質溶液中的金屬置換反應。
利用電化學手段分離溶液中的金屬離子、有機分子的方法，共分四類：
1、控制電位的電解分離法
當溶液中存在兩種或兩種以上的金屬離子時，如果它們的還原電位相近，□例如Cu□（標准電極電位□□=+0.345伏）和Bi□(□□=0.2伏)，則在電解時都會還原析出，達不到分離的目的。圖1兩種金屬離子A和B的分解電位表示，如果控制陰極電位為□，則金屬離子A可產生強度為□的電流，即可被還原；而金屬離子B的電流強度極小，即幾乎不能被還原，這樣即可達到分離目的，並分別測定A和B。在電解過程中，陰極電位□□□是在不斷變化的，□□=□式中□□為標准電極電位；□□為氣體常數；□為熱力學溫度；□為電極過程電子轉移數；□為法拉第常數；□為離子活度；□□為陰極超電壓。電解時，離子濃度不斷降低，□□的負值不斷增加，以致B也被電解出來。為了控制陰極電位，要用圖2控制電位的線路的線路隨時調整外加電壓。，e□是鉑絲對電極，e□是參比電極(飽和甘汞電極)。選定的e□的電位(相對於e□)可從電位計V讀出，電解電流從毫安計A讀出，在電解過程中不斷調整電阻□以保持陰極電位不變。
至於選擇什麼電位要看實驗條件，例如在分別測定Cu□和Bi□時，由於兩者電位太相近，需要在溶液中加入酒石酸，調節pH=5.8～6.0，Bi□與酒石酸生成的絡合物比Cu□的穩定得多，使兩者的分解電壓相差得大一些，然後再加入適量的肼，以加速Cu□的還原。在這種條件下，控制陰極電位為－0.30伏，銅先電解出來，稱出陰極的增重後，調節pH為4.5～5.5，控制陰極電位為－0.40伏，可將鉍全部電解出來。如果溶液中還有Pb□，可將電位控制在－0.50伏，進行電解。應用此法時，後被電解的離子的濃度不能超過先被電解的離子的濃度。
2、汞陰極電解分離法
H□在汞陰極上被還原時，有很大的超電壓，所以在酸性溶液中可以分離掉一些容易被還原的金屬離子，使一些重金屬（如銅、鉛、鎘、鋅）沉積在汞陰極上，形成汞齊，同時保留少量不容易被還原的離子，如鹼金屬、鹼土金屬、鋁、鐵、鎳、鉻、鈦、釩、鎢、硅等。
3、內電解分離法
在酸性溶液中，利用金屬氧化－還原電位的不同，可以組成一個內電解池，即不需要外加電壓就可以進行電解。例如要從大量鉛中分離微量銅，在硫酸溶液中Cu□比Pb□先還原，因此可將鉛板作為一個電極，與鉑電極相連，組成一個內電解池，它產生一個自發的電動勢，來源於Pb的氧化和Cu□的還原。這個電動勢使反應能夠進行，直到電流趨近於零時，內電解池就不再作用了。內電解可以分離出微量的容易還原的金屬離子，缺點是電解進行緩慢，因此應用不廣。
4、電滲析法
液體中的離子或荷電質點能在電場的影響下遷移。由於離子的性質不同，遷移的速率也不同，正負電荷移動的方向也不同。當在電池的兩極加上一個直流電壓時，可以把一些有機物的混合物分離。如臨床實驗中常用此法研究蛋白質，將試樣放在一個載器上，外加電場後，荷電質點沿著載器向電荷相反的電極遷移，因它們移動的速率不同而分離，一般能把血清蛋白分成五部分。改進實驗技術可使濃縮斑點的寬度達到25微米左右，然後進行電滲析，可將血清蛋白分成二十個很清晰的部分。
⑥ 電化學加工有哪些實際應用
(1)模具型腔加工：電解加工適應難加工材料(高鎳合金鋼、粉末合金)、復雜結構的優勢。電解加工在模具製造領域中已佔據了重要地位。
(2) 葉片型面加工：這類加工效率高，生產周期短;加工質量好;但設備、陰極均較復雜，須採用三頭或斜向進給機床、復合雙動陰極。國外自動生產線上已採用此方案，國內開始試制。
(3)型孔及小孔加工
4. 槍、炮管膛線加工：傳統的槍管膛線製造工藝為擠線法，該法生產效率高，但擠線沖頭製造困難，毛坯材料損耗嚴重，且校正、電鍍、回火等輔助工序較多。
5. 整體葉輪加工：通常整體葉輪多為不銹鋼、鈦合金或高溫耐熱合金等難切削材料;再加之其為整體結構且葉片型面復雜，使得其製造非常困難。
6. 電解去毛刺：電解去毛刺的加工間隙較大，加工時間又很短，因而工具陰極不需要相對工件進給運動，即可採用固定陰極加工方式，機床不需要工作進給系統及相應的控制系統。
7. 數控展成電解加工：數控展成電解加工工具陰極形狀簡單(棒狀、球狀及條狀)，設計製造方便，且適用范圍廣，大大縮短了生產准備周期，因而可適應多品種、小批量生產趨勢，彌補電解加工在小量、單件加工時經濟性差的缺點。
8. 微精電解加工：目前微精電解加工還處於研究和試驗階段，其應用還局限於一些特殊的場合，如電子工業中微小零件的電化學蝕刻加工(美國IBM公司)、微米級淺槽加工(荷蘭飛利浦公司)、微型軸電解拋光(日本東京大學)已取得了很好的加工效果，精度已可達微米級。
⑦ 電化學分析技術在生命科學中的應用有哪些
基於DNA鹼基對相互作用的電化學研究，蛋白質的電化學研究，抗原抗體的電化學免疫感測器，電化學探針標記腫瘤DNA進行對腫瘤病變機理的研究，微流控晶元對腦電波的研究，微流控晶元檢測DNA鹼基序列等等。
⑧ 2022年電化學技術的前沿應用有
2022年電化學技術的前沿應用有：量子計算、邊緣計算、自動駕駛
量子計算是一種遵循量子力學規律調控量子信息單元進行計算的新型計算模式。
對照於傳統的通用計算機,其理論模型是通用圖靈機;通用的量子計算機,其理論模型是用量子力學規律重新詮釋的通用圖靈機。
從可計算的問題來看,量子計算機只能解決傳統計算機所能解決的問題,但是從計算的效率上,由於量子力學疊加性的存在,某些已知的量子演算法在處理問題時速度要快於傳統的通用計算機。