Processus aux électrodes

La surface de l’électrode interagit avec les ions électrolytiques, permettant des réactions d’oxydation et de réduction qui créent une différence de potentiel.

Les premiers modèles représentaient une double couche électrique, tandis que les modèles avancés, comme le modèle de Helmholtz, décrivent une couche d’ions solvatés à l’interface. Le modèle de Gouy–Chapman ajoute une double couche diffuse s’étendant dans la solution.

Le modèle de Stern combine les deux, montrant un plan interne rigide d’ions près de la surface de l’électrode et une couche diffuse au-delà.

La différence de potentiel de Galvani, Δφ, est la différence de potentiel entre le métal en vrac et la solution. Sans courant aspiré, Δφ est égal au potentiel de l’électrode, E.

Lorsque Δφ s’écarte de E, le courant net circule. Le surpotentiel, η, définit cette déviation comme E′ − E, où E′ est le potentiel appliqué.

La densité de courant, j, mesure le taux de transfert d’électrons par unité de surface. C’est la différence entre les densités de courant cathodique et anodique. Lorsque j_a dépasse j_c, la densité nette de courant est anodique ; Quand j_c dépasse j_a, c’est cathodique.

L’équation de Butler–Volmer relie j à η, combinant