Der Hauptunterschied zwischen polarisierbaren und nicht polarisierbaren Elektroden besteht darin, dass polarisierbare Elektroden an der Elektrode-Elektrolyt-Grenze eine Ladungstrennung aufweisen, während nicht polarisierbare Elektroden an dieser Elektrode-Elektrolyt-Grenze keine Ladungstrennung aufweisen.
Polarisation von Elektroden bezeichnet in der Elektrochemie die Verringerung der Leistungsfähigkeit einer Batterie. Es ist ein Sammelbegriff, der für bestimmte mechanische Begleiterscheinungen elektrochemischer Prozesse verwendet wird, durch die an der Grenzfläche zwischen Elektrode und Elektrolyt isolierende Barrieren entstehen. Diese Nebenwirkungen können den Reaktionsmechanismus innerhalb der Batterie sowie die chemische Kinetik von Korrosion und Metallabscheidung beeinflussen. Die Hauptnebenwirkungen umfassen Aktivierungspolarisation und Konzentrationspolarisation. Aktivierungspolarisation bezieht sich auf die Ansammlung von Gasen an der Grenzfläche zwischen Elektrode und Elektrolyt, während Konzentrationspolarisation sich auf die ungleichmäßige Erschöpfung von Reagenzien im Elektrolyten bezieht, was zu einem Konzentrationsgradienten in Grenzschichten führt.
Was ist eine polarisierbare Elektrode?
Eine polarisierbare Elektrode ist eine Elektrode in einer elektrochemischen Zelle, die durch Ladungstrennung an der Elektrode-Elektrolyt-Grenze gekennzeichnet ist. Wir können beobachten, dass diese Art von polarisierbarer Elektrode elektrisch einem Kondensator entspricht. Eine ideale polarisierbare Elektrode ist eine hypothetische Substanz, die durch das Fehlen eines Nettogleichstroms zwischen den beiden Seiten der elektrischen Doppelschicht gekennzeichnet ist. Mit anderen Worten, es existiert kein faradischer Strom zwischen der Elektrodenoberfläche und dem Elektrolyten. Daher wird jeder transiente Strom, der durch dieses System fließt, als nicht-faradischer Strom betrachtet.
Abbildung 01: Batterien: Kleine elektrochemische Zellen mit Elektroden
Das Verh alten dieses Elektrodentyps ist darauf zurückzuführen, dass die Elektrodenreaktion unendlich langsam ist und eine Austauschstromdichte von Null aufweist, wodurch sie sich mittels Elektrizität wie ein Kondensator verhält. Das chemische Konzept dieser polarisierbaren Elektrode wurde 1934 von dem Wissenschaftler F. O. Koenig entwickelt. Die Platinelektrode ist ein klassisches Beispiel für eine polarisierbare Elektrode.
Was ist eine nicht polarisierbare Elektrode?
Eine nicht-polarisierbare Elektrode ist eine Elektrode in einer elektrochemischen Zelle, die durch keine Ladungstrennung an der Elektrode-Elektrolyt-Grenze charakterisiert werden kann. Das bedeutet, dass die elektrochemischen Zellen mit diesen Elektroden einen faradischen Strom haben, der ohne Polarisation frei passieren kann. Eine ideale nicht-polarisierbare Elektrode ist eine hypothetische Elektrode mit dieser Eigenschaft, keine Ladungstrennung aufzuweisen. Das Potential einer nicht-polarisierbaren Elektrode ändert sich bei Anlegen eines Stroms nicht von seinem Gleichgewichtspotential. Als Grund für dieses Verh alten können wir die unendlich schnelle Elektrodenreaktion beobachten, die eine unendliche Austauschstromdichte hat. Diese Art von Elektroden kann sich wie ein elektrischer Schuss verh alten. Die Silber/Silberchlorid-Elektrode ist ein klassisches Beispiel für eine nicht-polarisierbare Elektrode.
Was ist der Unterschied zwischen polarisierbarer und nicht polarisierbarer Elektrode?
Polarisierbare und nicht-polarisierbare Elektroden sind die zwei Haupttypen von Elektroden, die wir in elektrochemischen Zellen finden können. Der Hauptunterschied zwischen polarisierbarer und nicht polarisierbarer Elektrode besteht darin, dass polarisierbare Elektroden an der Elektrode-Elektrolyt-Grenze eine Ladungstrennung aufweisen, während nicht polarisierbare Elektroden an dieser Elektrode-Elektrolyt-Grenze keine Ladungstrennung aufweisen.
Die folgende Infografik listet die Unterschiede zwischen polarisierbarer und nicht polarisierbarer Elektrode detaillierter auf.
Zusammenfassung – Polarisierbare vs. nicht polarisierbare Elektrode
Polarisierbare und nicht-polarisierbare Elektroden sind die zwei Haupttypen von Elektroden, die wir in elektrochemischen Zellen finden können. Der Hauptunterschied zwischen polarisierbaren und nicht polarisierbaren Elektroden besteht darin, dass polarisierbare Elektroden an der Elektrode-Elektrolyt-Grenze eine Ladungstrennung aufweisen, während nicht polarisierbare Elektroden an dieser Elektrode-Elektrolyt-Grenze keine Ladungstrennung aufweisen.
