一般而言,存在极化的三个原因。 1)在欧姆极化充电过程中,正离子和负离子迁移到两个极。在离子迁移过程中,不可避免地会遇到一定的电阻,称为欧姆内电阻。为了克服该内部电阻,必须施加附加电压以克服该电阻以促进离子迁移。该电压以热方式转换为环境,并且出现了所谓的欧姆极化。随着充电电流急剧增加,在充电过程中,欧姆极化将导致电池中的高温。 2)当浓差极化电流流过电池时,为了维持正常的反应,理想的情况是可以及时补充电极表面的反应物,并且可以及时排出产品。实际上,产物和反应物的扩散速率远小于化学反应的速率,从而导致电极板附近的电解质溶液的浓度发生变化。换句话说,从电极表面到溶液的中间,电解质浓度分布是不均匀的。这种现象称为浓度极化。 3)电化学极化这种极化是由电极上的电化学反应速度引起的,该速度落后于电极上电子移动的速度。例如,在电池的负极放电之前,电极的表面带负电,附近的溶液带正电,并且两者处于平衡状态。放电时,电子立即释放到外部电路。电极表面的负电荷减少,金属溶解的氧化反应缓慢进行,Me-e→Me +,电极表面的电子减少不能及时补充,电极表面的带电状态发生变化。表面负电荷减少的状态促进了金属中的电子离开电极,并且金属离子Me +被转移到溶液中,从而加速了Me-e→Me +反应。总有一段时间会达到新的动态平衡。但是与放电前相比,电极表面的负电荷数量减少了,相应的电极电位变为正。即,电化学极化电压变高,严重阻碍了正常的充电电流。以相同的方式,当电池的正电极放电时,电极表面上的正电荷数减少,并且电极电位变为负。随着充电电流的增加,这三种极化现象都变得很严重。 q