① 电化学在机械行业的应用
摘要：电化学发展已经有将近100多年的历史，是一门成熟的学科，通过电化学，使得我们的生活发生了翻天覆地的变化，从电气时代到如今的发电机，成熟到“电化学”已经成了很多领域研究的工具手段。近些年随着新型应用的发展，还是涌现出很多有趣的问题。
关键字：电化学；新时代生活；未来发展；
一，什么是电化学
电化学（electrochemistry）作为化学的分支之一，是研究两类导体（电子导体，如金属或半导体，以及离子导体，如电解质溶液）形成的接界面上所发生的带电及电子转移变化的科学。传统观念认为电化学主要研究电能和化学能之间的相互转换，如电解和原电池。但电化学并不局限于电能出现的化学反应，也包含其它物理化学过程，如金属的电化学腐蚀，以及电解质溶液中的金属置换反应。电化学在新时代应用广泛，给生活带来了极大的便利。
在物理化学的众多分支中，电化学是唯一以大工业为基础的学科。它的应用主要有：电解工业，其中的氯碱工业是仅次于合成氨和硫酸的无机物基础工业；铝、钠等轻金属的冶炼，铜、锌等的精炼也都用的是电解法；机械工业使用电镀、电抛光、电泳涂漆等来完成部件的表面精整；环境保护可用电渗析的方法除去氰离子、铬离子等污染物；化学电源；金属的防腐蚀问题，大部分金属腐蚀是电化学腐蚀问题；许多生命现象如肌肉运动、神经的信息传递都涉及到电化学机理。应用电化学原理发展起来的各种电化学分析法已成为实验室和工业监控的不可缺少的手段。
在物理化学的众多分支中，电化学是唯一以大工业为基础的学科。它的应用分为以下几个方面：电解工业，其中的氯碱工业是仅次于合成氨和硫酸的无机物基础工业、耐纶66的中间单体己二腈是通过电解合成的；铝、钠等轻金属的冶炼，铜、锌等的精炼也都用的是电解法；机械工业要用电镀、电抛光、电泳涂漆等来完成部件的表面精整；环境保护可用电渗析的方法除去氰离子、铬离子等污染物；化学电源；金属的防腐蚀问题，大部分金属腐蚀是电化学腐蚀问题；许多生命现象如肌肉运动、神经的信息传递都涉及到电化学机理；应用电化学原理发展起来的各种电化学分析法已成为实验室和工业监控的不可缺少的手段。
二，纳米技术的应用
民安说起纳米技术在锂离子电池中的应用，我第一个想到的就是LiFePO4，LiFePO4由于导电性差，为了改善其导电性，人们将其制备成了纳米颗粒，极大的改善了LiFePO4的电化学性能。此外硅负极也是纳米技术的受益者，纳米硅颗粒很好的抑制了Si在嵌锂的过程中的体积膨胀，改善了Si材料的循环性能。
近日美国阿贡国家实验室的Jun Lu在Nature nanotechnology杂志上发表文章，对纳米技术在锂离子电池上的应用进行了总结和回顾。
电灯也是，人类发明的汽灯其实已经可以做到“耀眼”的程度，一盏汽灯可以把周围十几米的范围都照得通明，没有电灯以前，英国人的路灯就是使用的汽灯。问题倒不在亮度，使用非常不便的是，每次开关汽灯都需要人爬到路灯杆上去操作。而电灯的可操作可控制性完胜汽灯，我们今天看电视，其实胶片电影可以说完全可以脱离电而存在，早期有使用煤油灯或煤气灯来放映，而胶片可以人工来转动。
而早期的留声机（不是电唱机），也不是使用电力的，而是使用发条。所以说，即使没有电，在娱乐上，我们可以看，也可以听。这是有解决方案的
如果不是电子技术的发达，除了今天电脑可以做到的（智能手机也是一种电脑），实在很难在没有现代电力能源的时代找到替代品。而一般生活中用品，即使早期手摇式电话，自带手摇发电机和干电池供电，也是脱离了现代意义的电力能源的（无需电网供电）。也就是如果不考虑成本，我们90%的生活需求可以在没有现代电力供应的条件下满足。
电化学腐蚀防护的应用，根据电化学中阴极保护/电化学防腐/排流保护的知识，在实验室中主要采用浸出法和电化学测试方法对硬质合金的电化学腐蚀性能进行研究。电化学方法主要通过动电位扫描得到硬质合金试样的极化曲线，从而得到腐蚀电位、腐蚀电流密度、临界电流密度、钝化区间最小电流密度等参数来评价硬质合金的腐蚀性能。
根据材料的电化学腐蚀行为特征, 可将金属材料分为在腐蚀介质中发生活性溶解的活性金属材料和表面可形成保护膜的钝性金属材料，对上述两种材料，利用电化学测试技术和表面分析技术, 分别探讨了表面纳米化对材料在酸性介质中电化学腐蚀行为的影响。
在所有的船舶系统中，海水系统是工作环境最恶劣的系统，它的流通介质是海水，是腐蚀性最强的天然腐蚀剂之一。所以海水系统中的管路、阀件、设备是最容易受到电化学腐蚀的。常用的防腐方法有：在不同金属接触的地方增加牺牲法兰或者牺牲管，以此削弱电解质溶液作用，中和海水中的负离子溶液作用；使用非金属材料或电位相同的金属材料，这些材料不易发生腐蚀；还有船舶上最常用的方法就是切断不同金属间的联通。
氢燃料电池，燃料电池是一种能量转化装置，它将燃料的电化学能转化成电能。它类似于电池一样也是电化学发电装置，因此被称为燃料电池。对应的采用氢气作为燃料的燃料电池就是氢燃料电池。它可以理解为水电解成氢气和氧气的逆反应。因此反应过程既清洁，又高效。因为它不受传统发动机采用卡诺循环42%左右的热效率限制。氢燃料电池的效率可轻松达到60%以上。
锂离子电池作为高效储能元件，已经广泛的应用在消费电子领域，从手机到笔记本电脑都有锂离子电池的身影，锂离子电池取得如此辉煌的成绩得益于其超高的储能密度，以及良好的安全性能。随着技术的不断发展，锂离子电池的能量密度、功率密度也在不断的提高，这其中纳米技术做出了不可磨灭的贡献。
② 电化学主要应用于哪些领域
很多方面，有电池的，燃料电池生产厂家都用到，这涉及手机，电器，汽车等领域。还有做防腐蚀的，涉及船舶，石油钻井平台。化工工厂，另外像一些电厂，用锅炉的，易发生腐蚀的地方。
③ 电化学分析法的应用
···莱特.莱德···电导法是用电导仪直接测量电解质溶液的电导率的方法。
电位滴定法是在用标准溶液滴定待测离子过程中，用指示电极的电位变化指示滴定终点的到达，是把电位测定与滴定分析互相结合起来的一种测试方法。
电解分析法是将直流电压施加于电解池的两个电极上，根据电极增加的质量计算被测物的含量。
伏安法根据电解过程中的电流电压曲线(伏安曲线)来进行分析的方法。
溶出伏安法将恒电位电解富集法与伏安法结合的一种极谱分析方法。它首先将欲测物质在适当电位下进行电解并富集在固定表面积的特殊电极上，然后反向改变电位，让富集在电极上的物质重新溶出，同时记录电流电压曲线。根据溶出峰电流的大小进行定量分析。
电位溶出分析法在恒电位下将被测物质电解富集在工作电极上，然后断开恒电位电路，由电解液中的氧化剂将被富集的物质溶解出来，同时记录溶出时的电位时间曲线，根据曲线上溶出阶的长度进行定量，这种方法缩写为P.S.A.。电位溶出分析法与溶出伏安法之间主要区别在于前者在溶出时没有电流流过工作电极，而后者具有背景电流，在某些情况下可能淹没溶出峰。
④ 电化学主要应用于哪些领域
（1）电解，电镀！
（2）电池行业！
（3）电化学分析！
（4）金属电化防腐蚀！
⑤ 电化学有哪些应用领域
电化学的应用领域：
1、电解工业，其中的氯碱工业是仅次于合成氨和硫酸的无机物基础工业、耐纶66的中间单体己二腈是通过电解合成的；铝、钠等轻金属的冶炼，铜、锌等的精炼也都用的是电解法；
2、机械工业要用电镀、电抛光、电泳涂漆等来完成部件的表面精整；
3、环境保护可用电渗析的方法除去氰离子、铬离子等污染物；
4、化学电源；
5、金属的防腐蚀问题，大部分金属腐蚀是电化学腐蚀问题；
6、许多生命现象如肌肉运动、神经的信息传递都涉及到电化学机理；
7、应用电化学原理发展起来的各种电化学分析法已成为实验室和工业监控的不可缺少的手段。
电化学（electrochemistry）作为化学的分支之一，是研究两类导体（电子导体，如金属或半导体，以及离子导体，如电解质溶液）形成的接界面上所发生的带电及电子转移变化的科学。传统观念认为电化学主要研究电能和化学能之间的相互转换，如电解和原电池。但电化学并不局限于电能出现的化学反应，也包含其它物理化学过程，如金属的电化学腐蚀，以及电解质溶液中的金属置换反应。
利用电化学手段分离溶液中的金属离子、有机分子的方法，共分四类：
1、控制电位的电解分离法
当溶液中存在两种或两种以上的金属离子时，如果它们的还原电位相近，□例如Cu□（标准电极电位□□=+0.345伏）和Bi□(□□=0.2伏)，则在电解时都会还原析出，达不到分离的目的。图1两种金属离子A和B的分解电位表示，如果控制阴极电位为□，则金属离子A可产生强度为□的电流，即可被还原；而金属离子B的电流强度极小，即几乎不能被还原，这样即可达到分离目的，并分别测定A和B。在电解过程中，阴极电位□□□是在不断变化的，□□=□式中□□为标准电极电位；□□为气体常数；□为热力学温度；□为电极过程电子转移数；□为法拉第常数；□为离子活度；□□为阴极超电压。电解时，离子浓度不断降低，□□的负值不断增加，以致B也被电解出来。为了控制阴极电位，要用图2控制电位的线路的线路随时调整外加电压。，e□是铂丝对电极，e□是参比电极(饱和甘汞电极)。选定的e□的电位(相对于e□)可从电位计V读出，电解电流从毫安计A读出，在电解过程中不断调整电阻□以保持阴极电位不变。
至于选择什么电位要看实验条件，例如在分别测定Cu□和Bi□时，由于两者电位太相近，需要在溶液中加入酒石酸，调节pH=5.8～6.0，Bi□与酒石酸生成的络合物比Cu□的稳定得多，使两者的分解电压相差得大一些，然后再加入适量的肼，以加速Cu□的还原。在这种条件下，控制阴极电位为－0.30伏，铜先电解出来，称出阴极的增重后，调节pH为4.5～5.5，控制阴极电位为－0.40伏，可将铋全部电解出来。如果溶液中还有Pb□，可将电位控制在－0.50伏，进行电解。应用此法时，后被电解的离子的浓度不能超过先被电解的离子的浓度。
2、汞阴极电解分离法
H□在汞阴极上被还原时，有很大的超电压，所以在酸性溶液中可以分离掉一些容易被还原的金属离子，使一些重金属（如铜、铅、镉、锌）沉积在汞阴极上，形成汞齐，同时保留少量不容易被还原的离子，如碱金属、碱土金属、铝、铁、镍、铬、钛、钒、钨、硅等。
3、内电解分离法
在酸性溶液中，利用金属氧化－还原电位的不同，可以组成一个内电解池，即不需要外加电压就可以进行电解。例如要从大量铅中分离微量铜，在硫酸溶液中Cu□比Pb□先还原，因此可将铅板作为一个电极，与铂电极相连，组成一个内电解池，它产生一个自发的电动势，来源于Pb的氧化和Cu□的还原。这个电动势使反应能够进行，直到电流趋近于零时，内电解池就不再作用了。内电解可以分离出微量的容易还原的金属离子，缺点是电解进行缓慢，因此应用不广。
4、电渗析法
液体中的离子或荷电质点能在电场的影响下迁移。由于离子的性质不同，迁移的速率也不同，正负电荷移动的方向也不同。当在电池的两极加上一个直流电压时，可以把一些有机物的混合物分离。如临床实验中常用此法研究蛋白质，将试样放在一个载器上，外加电场后，荷电质点沿着载器向电荷相反的电极迁移，因它们移动的速率不同而分离，一般能把血清蛋白分成五部分。改进实验技术可使浓缩斑点的宽度达到25微米左右，然后进行电渗析，可将血清蛋白分成二十个很清晰的部分。
⑥ 电化学加工有哪些实际应用
(1)模具型腔加工：电解加工适应难加工材料(高镍合金钢、粉末合金)、复杂结构的优势。电解加工在模具制造领域中已占据了重要地位。
(2) 叶片型面加工：这类加工效率高，生产周期短;加工质量好;但设备、阴极均较复杂，须采用三头或斜向进给机床、复合双动阴极。国外自动生产线上已采用此方案，国内开始试制。
(3)型孔及小孔加工
4. 枪、炮管膛线加工：传统的枪管膛线制造工艺为挤线法，该法生产效率高，但挤线冲头制造困难，毛坯材料损耗严重，且校正、电镀、回火等辅助工序较多。
5. 整体叶轮加工：通常整体叶轮多为不锈钢、钛合金或高温耐热合金等难切削材料;再加之其为整体结构且叶片型面复杂，使得其制造非常困难。
6. 电解去毛刺：电解去毛刺的加工间隙较大，加工时间又很短，因而工具阴极不需要相对工件进给运动，即可采用固定阴极加工方式，机床不需要工作进给系统及相应的控制系统。
7. 数控展成电解加工：数控展成电解加工工具阴极形状简单(棒状、球状及条状)，设计制造方便，且适用范围广，大大缩短了生产准备周期，因而可适应多品种、小批量生产趋势，弥补电解加工在小量、单件加工时经济性差的缺点。
8. 微精电解加工：目前微精电解加工还处于研究和试验阶段，其应用还局限于一些特殊的场合，如电子工业中微小零件的电化学蚀刻加工(美国IBM公司)、微米级浅槽加工(荷兰飞利浦公司)、微型轴电解抛光(日本东京大学)已取得了很好的加工效果，精度已可达微米级。
⑦ 电化学分析技术在生命科学中的应用有哪些
基于DNA碱基对相互作用的电化学研究，蛋白质的电化学研究，抗原抗体的电化学免疫传感器，电化学探针标记肿瘤DNA进行对肿瘤病变机理的研究，微流控芯片对脑电波的研究，微流控芯片检测DNA碱基序列等等。
⑧ 2022年电化学技术的前沿应用有
2022年电化学技术的前沿应用有：量子计算、边缘计算、自动驾驶
量子计算是一种遵循量子力学规律调控量子信息单元进行计算的新型计算模式。
对照于传统的通用计算机,其理论模型是通用图灵机;通用的量子计算机,其理论模型是用量子力学规律重新诠释的通用图灵机。
从可计算的问题来看,量子计算机只能解决传统计算机所能解决的问题,但是从计算的效率上,由于量子力学叠加性的存在,某些已知的量子算法在处理问题时速度要快于传统的通用计算机。