An improved model of the Tafel method for determining the intrinsic kinetic parameters of porous rotating disk electrodes

塔菲尔方程 化学 电极 多孔性 动能 旋转圆盘电极 电化学 扩散 多孔介质 传质 热力学 物理化学 色谱法 循环伏安法 经典力学 物理 有机化学
作者
Zidi Zhu,Zeyu Jin,Fangzhou Zhang,Jingchao Yuan,Dan Zhang,Aijun Li,Jiujun Zhang
出处
期刊:Journal of Electroanalytical Chemistry [Elsevier]
卷期号:947: 117745-117745
标识
DOI:10.1016/j.jelechem.2023.117745
摘要

Rotating disk electrodes with porous layers are commonly used to obtain the oxygen reduction reaction kinetic parameters. In this paper, to eliminate the severe error in the intrinsic reaction kinetic measurement of porous layers of the rotating disk electrode, a flow-electrochemical multi-physical model with porous electrode layer is developed for the detailed simulation of the mass transfer and electrochemistry reaction process. The multi-physical model is solved by finite element method, whose results are validated with the porous electrode layer generated by NGHMs. It turned out that the multi-physical model can reproduce the results of physical experiments by fitting the effective diffusion coefficient in the porous structure. Based on this model, the classical Tafel method is improved, so that it can be applied to porous electrodes and more accurate intrinsic reaction kinetic parameters can be obtained as a result. All of the above proves that the measurement accuracy of the electrocatalytic performance of porous rotating disk electrode can be greatly enhanced.
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