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技術文章

電化學相關技術跨上新臺階 國內外研究成果進展

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    電化學是研究電和化學反應相互關系的科學,電化學相關技術的研究應用對于人類社會的進步起到了*的作用。隨著各國科研投入的力度逐漸加大,電化學的實際應用也被更加重視,近年來,國內外針對電化學領域又有了一些新的成果進展。

    電化學是研究電和化學反應相互關系的科學。電和化學反應相互作用可通過電池來完成,也可利用高壓靜電放電來實現(xiàn)(如氧通過無聲放電管轉變?yōu)槌粞酰?,二者統(tǒng)稱電化學,后者為電化學的一個分支,稱放電化學。由于放電化學有了專門的名稱,因而,電化學往往專門指“電池的科學”。電化學在化工、冶金、機械、電子、航空、航天、輕工、儀表、醫(yī)學、材料、能源、金屬腐蝕與防護、環(huán)境科學等科技領域獲得了廣泛的應用。當前世界上十分關注的研究課題,如能源、材料、環(huán)境保護、生命科學等等都與電化學以各種各樣的方式關聯(lián)在一起。
  一直以來,西方國家對于科學物理的研究一直先于我國,電化學的發(fā)現(xiàn)也是如此。1791年,伽伐尼發(fā)表了金屬能使蛙腿肌肉抽縮的“動物電”現(xiàn)象,被認為這是電化學的起源;1799年,伏打在伽伐尼工作的基礎上發(fā)明了用不同的金屬片夾濕紙組成的“電堆”,即現(xiàn)今所謂“伏打堆”,這是化學電源的雛型;1834年,法拉第電解定律的發(fā)現(xiàn)為電化學奠定了定量基礎。
    隨即開啟了西方國家研究電化學應用的時代,作為始創(chuàng)于1896年的健康醫(yī)療公司的羅氏(Roche),在制藥和診斷領域都享譽盛名,是的以研發(fā)為基礎,以創(chuàng)新為驅動行業(yè)代表。二十年前,羅氏(Roche)電化學發(fā)光檢測系統(tǒng)在上市,而如今的Roche電化學發(fā)光檢測系統(tǒng),已經(jīng)從1010/2010發(fā)展到e411、e601、e602;檢測項目已增加到105項;檢測速度已加快到170測定結果/小時。目前,Roche電化學發(fā)光檢測系統(tǒng)已成為體外診斷中免疫發(fā)光檢測系統(tǒng)的。
  盡管西方國家研究電化學的時間較長,我國電化學行業(yè)起步晚,但近年來也得到飛速發(fā)展。20世紀80年代,現(xiàn)代電子技術和微機與電化學方法結合,建立了微機聯(lián)用電化學分析測試系統(tǒng),使我國的電化學分析測試儀器的發(fā)展步入了一個新的階段;20世紀90年代后期,其發(fā)展逐漸邁向成熟,硬件集成化,軟件程序模塊化、多樣化,并集多種功能為一體。這些進步使電化學儀器的測量速度、精度、準確度、分辨率得到較大提高,為電化學家提供了更為有效的研究方法,同時也促進了電化學分析儀器的廣泛應用。
    為了更好的幫助我國電化學行業(yè)發(fā)展壯大,20171月,“2017電化學能源材料與技術”研討會在上海交大召開,國內外電化學能源領域的專家學者、上海交大師生近50人參加了會議。會議由機械動力學院燃料電池研究所和FrontiersinEnergy期刊編輯部聯(lián)合舉辦,得到了高等教育出版社的大力支持。
  會議圍繞電化學能源轉換和儲存中的前沿科學和應用技術問題開展了學術交流和討論,展示了國內外電化學能源領域所取得的研究成果,探討了該領域所面臨的機遇、挑戰(zhàn)和發(fā)展方向。會議對加強國內外科研合作,加速新材料、新技術向產(chǎn)業(yè)應用的轉化,推動中國電化學能源學科的發(fā)展具有重要意義。
  隨著各國對電化學領域的科研投入力度逐漸加大,該學科的實際應用也被更加重視,通過總結近年來的研究進展,我國在該領域的研究已經(jīng)得到了質的飛躍,未來,我國將繼續(xù)深入電化學研究,開拓全新的應用時代。

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