通过量化介观时空异质性表征颗粒多孔电极中的工况电化学动力学

电化学能量系统依靠颗粒多孔电极来存储或转换能量。虽然引入三维多孔结构是为了最大化界面面积以提升系统整体性能，但源于材料热力学的时空异质性使电荷转移动过程局域化到可用界面中的有限部分。在此，我们展示一种简单而精确的方法，可直接追踪并分析实际石墨多孔电极中介观尺度的工况（即局部且反应中的）界面，从而获得真实的局部电流密度，其比现有研究采用的全局平均电流密度高出两个数量级。我们的结果解决了电化学测量与第一性原理预测推导的动力学参数之间长期存在的差异。与普遍观点相反，一旦多孔电极中出现时空反应异质性，电化学动力学并非由固态扩散过程控制。