電化學目前發展到哪個階段了，目前還有哪些問題不清楚？

1樓：圓的方塊

電化學發展了100多年了，是一門成熟的學科了，成熟到「電化學」已經成了很多領域研究的工具手段。近些年隨著新型應用的發展，還是湧現出很多有趣的問題。

個人觀點哈，電化學的主要問題在於：「電化學體系的複雜性」與「我們理解力的有限性」的矛盾。

舉兩個小例子

（1）電化學阻抗（EIS）的解釋

電化學阻抗譜即通過測量阻抗隨正弦波頻率的變化，進而分析電極過程動力學、雙電層和擴散等，以研究電極材料、固體電解質、導電高分子以及腐蝕防護等機理。

現在最普遍分析EIS的方法是等效電路法，就是將電化學系統看做是乙個等效電路，這個等效電路是由電阻（R）、電容（C）和電感（L）等基本元件按串並聯等不同方式組合而成的。通過EIS，可以測定等效電路的構成以及元件的值，利用這些元件的電化學含義，來分析電化學系統的結構和電極過程的性質等。

然而，電化學系統是乙個黑箱系統，在實際分析過程中，同一套EIS往往可以被多種等效電路進行擬合。因此，選取哪種等效電路來對自己的EIS資料進行擬合分析，這種方法可能會對EIS的解釋帶來很大的主觀性。

在某種程度上，等效電路對EIS的一種主觀判斷。

（2）電池模型構建

電池的總體結構很簡單，就是正極，負極，電解液，隔膜。但人們在想去構建數學模型去分析電池的時候，卻遇到了很多問題。主要的難點在於，電池的建模是個多尺度問題。

所謂的多尺度，具體來講，就是在不同尺度上，都存在著影響電池效能的重要因素。

比如，巨集觀尺度上（厘公尺級），電池尺寸的設計，封裝，極耳的連線，電解液的用量等；

介觀尺度上（微公尺級），正負極塗覆厚度和致密度，隔膜厚度等；

微觀尺度上（奈米級），正負極材料的奈米粒徑，孔隙率，不同電解液中離子遷移率等，充放電過程中奈米顆粒體積變化；

現在仍然沒有乙個完美的模型，能相容跨不同尺度的電池模擬。

當然，這不僅僅是電化學問題，而是乙個涉及到材料學、熱力學等多學科的交叉問題。

電化學的下一階段，勢必要借助於其他學科的發展，比如量子力學，材料學，光譜學等。構造更先進更精密的測試儀器，提出更準確的理論，才能更好地理解複雜體系。