什么是电极的极化？

在工作中，我常常会被一些非专业领域的朋友问到 “极化” “极化曲线”是什么意思。因为 “极化” 这个词从字面上来看，实在是太过抽象，很难让人一下子理解其中的内涵。今天就和大家探讨一下关于 “极化” 的理解。电极的极化现象主要相对于电极的平衡状态，电极电位偏离平衡电位的现象叫做极化。处于平衡状态的电极体系中，氧化反应速度等于还原反应速度。氧化反应的电流ia与还原反应的电流ic相等，方向相反，净电流为零。这时施加一个扰动，平衡被打破，氧化反应速度与还原反应速度不相等，ia不等于ic，产生净电流，电极失去了原平衡状态，便产生了极化。

电极极化的原因

那为什么会产生极化现象呢？当有电流通过电极时，电极/溶液界面会发生新的变化，如下图所示，电子会在双电层处累积(图1b)， 这个时候只有界面反应的速度足够快，电子才会立马被消耗掉，不会产生积累的情况, 造成相间电位差的变化,从而保持住未通电时的平衡状态。但是消耗电子的速度，即电极反应速度往往是要小于电子运动速度，电子便会在双电层区域累积，电场强度增加，电位增大，进一步加快反应速度，稳定后电极与溶液界面再次形成双电层结构(图1c)。

图1电极/溶液界面平衡时a、通电流b、再次稳定后c的界面状态

可见,有电流通过时,产生了一对新的矛盾。一方为电子的流动，它起着在电极表面积累电荷，使电极电位偏离平衡状态的作用，即极化作用;另一方是电极反应，它起着吸收电子运动所传递过来的电荷,使电极电位恢复平衡状态的作用,可称为去极化作用。电极性质的变化就取决于极化作用和去极化作用的对立统一。

也就是说，有电流通过时，阴极上，由于电子流入电极的速度大，造成负电荷的积累;阳极上，由于电子流出电极的速度大，造成正电荷积累。因此，阴极电位向负移动，阳极电位则向正移动，都偏离了原来的平衡状态，产生所谓“电极的极化”现象。由此可见，电极极化现象是极化与去极化两种矛盾作用的综合结果，其实是电极反应速度跟不上电子运动速度而造成的电荷在界面的积累，即产生电极极化现象的内在原因正是电子运动速度与电极反应速度之间的矛盾。一般情况下,因电子运动速度大于电极反应速度，故通电时，电极总是表现出极化现象。