電化學的定義與本質(zhì)：
 

　　電化學是研究電子導體(如金屬、半導體)與離子導體(如電解質(zhì)溶液、熔鹽)界面上電荷轉(zhuǎn)移及伴隨化學反應的科學。其核心在于通過氧化還原反應實現(xiàn)電能與化學能的相互轉(zhuǎn)化，研究范圍涵蓋：
 

　　電解質(zhì)學：離子導電性、傳輸機制及平衡性質(zhì)(如電解質(zhì)溶液理論)。
 

　　電極學：電極平衡電勢、極化現(xiàn)象及界面電化學行為。
 

　　交叉學科：與化學熱力學、動力學、物質(zhì)結構深度融合，衍生出量子電化學、生物電化學等分支。
 

　　電化學技術挑戰(zhàn)與未來方向：

 

　　材料創(chuàng)新
 

　　開發(fā)高穩(wěn)定性電催化劑(如抗CO中毒的Fe-N-C單原子催化劑)，延長燃料電池壽命至50000小時。
 

　　固態(tài)電解質(zhì)突破(如硫化物固態(tài)電池)，將鋰離子電池能量密度提升至500Wh/kg。
 

　　系統(tǒng)集成優(yōu)化
 

　　電解槽結構創(chuàng)新(如膜電極電解池)，降低氫氣生產(chǎn)成本至2美元/kg以下。
 

　　人工智能輔助設計(如機器學習篩選CO?還原催化劑)，加速新材料發(fā)現(xiàn)周期。
 

　　可持續(xù)性發(fā)展
 

　　回收退役電池材料(如鋰、鈷回收率>95%)，構建閉環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈。
 

　　開發(fā)水系鋅離子電池等環(huán)境友好型技術，替代含毒有機電解質(zhì)體系。