选用合适的电极材料,以加速电极反应的作用。所选用的电极材料在通电过程中具有催化剂的作用,从而改变电极反应速率或反应方向,而其本身并不发生质的变化。电极上施加的过电位也能影响反应速率,因此衡量电催化作用的大小,必需用平衡电位
Ee时的电极反应速率,常称为交换电流密度
i0。电解池和原电池的电位分别为E1和E2:
式中
ηa和
ηc分别为阳极和阴极的电活化过电位;
I为电流;
R′为电阻;
n为电极反应的电子转移数;
R为气体常数;
T为热力学温度;
F为法拉第常数;
α为阴极反应的传递系数;
ηc为其他过电位。显然,交换电流密度愈大,则电活化过电位愈小,有利于反应的进行。
不同的金属电极对释氢反应的过电位有非常明显的差异,在1Μ硫酸介质中,从钯(
i0=10安/米2)到汞(i0=10-8.3安/米2),这么大数量级的变动,就足以反映出电极材料对反应速率的影响。