Polarisatiecurves

Polarisatiecurves, ook wel polarization curves genoemd, zijn grafieken die de relatie tonen tussen de huidige dichtheid (i) en de toegepaste potentiaal (E) van een elektroden- of elektrochemisch systeem onder polarisatie. Ze worden veel gebruikt in elektrochemie, corrosieonderzoek en bij de evaluatie van prestaties van elektrochemische apparaten zoals brandstofcellen, batterijen en sensoren.

Meestal worden ze verkregen door potentiodynamische polarisatie (een lineaire sweep van de potentiaal) of door potentiostatische polarisatie (potentiaalstappen). De curves laten onder meer zien bij welke potentiaal corrosie optreedt en leveren vaak parameters zoals de corrosie-stroomdichtheid i_corr, het corrosiepotentiaal E_corr en de Tafel-slope. De polarisatiecurve bevat doorgaans verschillende regio’s: activatiepolarisatie nabij open-circuit potentiaal, ohmse polarisatie door de ohmse droop van de oplossing, en concentratiepolarisatie bij hoge stromen. Soms treedt passivatie op waarbij een beschermende film een current plateau oplevert.

Toepassingen van polarisatiecurves omvatten de inschatting van corrosiesnelheden en materiaalkeuze, evenals het evalueren van coatings en oppervlaktebehandelingen. In energiegerelateerde systemen worden de verliezen geanalyseerd als activatieverliezen, ohmse verliezen en concentratieverliezen; de curve helpt bij het identificeren van knelpunten en het verbeteren van elektrodeontwerpen.

Interpretatie en betrouwbaarheid hangen af van factoren zoals de oppervlaktetoestand, de scan­snelheid, de temperatuur en de elektrolytsamenstelling. Extrapolaties naar i_corr kunnen onzeker zijn en reproduceerbaarheid vereist standaardisatie van meetopstelling, referentie-elektroden en meetprocedures. See also: Tafelwet, corrosie, elektrochemie.