תהליכים באלקטרודות

פני השטח של האלקטרודה מתקשרים עם יוני האלקטרוליטים, ומאפשרים תגובות חמצון והפחתה שיוצרות הפרש פוטנציאל.

מודלים מוקדמים הציגו שכבה חשמלית כפולה, בעוד שמודלים מתקדמים, כמו מודל הלמהולץ, מתארים שכבה של יונים מומסים בממשק. מודל גוי–צ'פמן מוסיף שכבה כפולה מפוזרת המתפשטת לתמיסה.

מודל סטרן משלב את שניהם, ומציג מישור פנימי קשיח של יונים סמוך לפני השטח של האלקטרודה ושכבה מפוזרת מעבר לה.

הפרש הפוטנציאל של גלווני, Δφ, הוא הפרש הפוטנציאל בין המתכת בתפזורת לתמיסה. ללא זרם נמשך, Δφ שווה לפוטנציאל האלקטרודה, E.

כאשר Δφ סוטה מ-E, זרם נטו זורם. הפוטנציאל העליון, η, מגדיר סטייה זו כ-E′ − E, כאשר E′ הוא הפוטנציאל המופעל.

צפיפות הזרם, j, מודדת את קצב העברת האלקטרונים ליחידת שטח. זו ההבדל בין צפיפויות זרם קתודי לזרם אנודי. כאשר j_a עולה על j_c, צפיפות הזרם נטו היא אנודית; כש-J_C עולה על J_A, זה קתודי.

משוואת באטלר–וולמר מקשרת בין j ל-η, ומשלבת תהליכים אנודיים וקתודיים כאחד.