Issue |
J. Chim. Phys.
Volume 60, 1963
|
|
---|---|---|
Page(s) | 775 - 785 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/jcp/1963600775 | |
Published online | 28 May 2017 |
Répartition du transfert électrochimique dans les électrodes de puissance
Étude théorique de la répartition du potentiel et du courant dans une électrode-canal
Direction des Études et Recherches d'Électricité de France, 17, avenue de la Libération, Clamart (Seine)., France.
Le concept qui consiste à remplacer le système d'équations différentielles le plus général décrivant les transports de masse et de charge dans les cellules électrochimiques par des systèmes différentiels plus simples est d'un grand intérêt pratique pour le calcul du courant total transféré. C'est en fait un tel processus qui a été utilisé dans un grand nombre de cas classiques.
En particulier lorsque les dimensions géométriques des électrodes sont grandes par rapport à l'épaisseur des couches de diffusion, on peut remplacer le système d'équations différentielles complet par la seule résolution de l'équation de Laplace assortie de conditions aux limites exprimées sous la forme d'une relation intensité-potentiel locale à la surface de transfert. Cette relation fait intervenir l'influence de l'activation et la solution supposée connue du problème de transport de matière.
Pour une géométrie particulière d'électrode que nous nommerons électrode-canal, nous présentons ici un traitement mathématique original de ce type de problème permettant de déterminer la carte du potentiel. Ceci pour deux types de relations locales :
- —
l'une, correspondant à une cinétique représentable en ce qui concerne la surtension d'activation par la loi de Tafel et limitée par le transport de matière vers l'électrode selon l'image de Nernst, correspondant à une couche de diffusion d'épaisseur constante.
- —
l'autre, dite courbe-échelon est une approximation de la précédente.
Le traitement mathématique développé à propos de ces deux relations particulières permet la résolution du problème correspondant à une relation quelconque.
Nous donnons le principe de la résolution mathématique afin d'en permettre l'application éventuelle à d'autres géométries de cellules. Les résultats numériques pour l'électrode-canal sont donnes pour la courbe-échelon en ne faisant intervenir que des grandeurs réduites sans dimensions.
© Paris : Société de Chimie Physique, 1963