Cualquier célula galvánica produce su equilibrio voltaje de circuito abierto. Digamos que su celular es de +3 V antes de permitir que cualquier flujo de corriente a través de él. Tan pronto como usted accionar el interruptor, permite que 3 V para empujar una corriente a través de la célula y algunas de carga externo que desee conectar. Hay varias resistencias dentro de la célula que actúan para reducir el voltaje de la celda a partir de la inicial de 3 V. El electrolito de la resistencia, dependiente de la concentración de resistencias en los electrodos y la transferencia de electrones de las resistencias de todos contribuir a la total caída de voltaje en la celda, y por lo tanto, el efecto de limitar la cantidad de corriente que puede generar. Normalmente, una de estas resistencias es mucho más grande que cualquiera de los otros, dependiendo de la configuración exacta y condiciones de funcionamiento de la célula. Es la transferencia de electrones de la resistencia a la que usted se refiere en su pregunta. La forma tradicional de expresar la caída de tensión debido a la transferencia de electrones de la resistencia es la ecuación de Tafel:
$$\eta _{a}=a+b\, log\, i$$
donde $a$ $b$ son constantes empíricas, $i$ es la actual densidad y $\eta _{a}$ es lo que se llama el sobrepotencial de activación. Vemos de esta expresión que la caída de voltaje en la celda debido a la transferencia de electrones aumenta linealmente con el logaritmo de la densidad de corriente. Es deseable para minimizar $\eta _{a}$ para una batería o celda de flujo de la aplicación para que tengamos la cantidad máxima de voltaje disponible para empujar la corriente por la carga. Una muy buena manera de hacer esto, como usted ha señalado, es simplemente para aumentar el área del electrodo. Al hacerlo, se disminuye la corriente de densidad que disminuye el $\eta _{a}$.
Así, la exacta relación matemática que buscan sería el empírica de Tafel de la expresión dada anteriormente, o mejor aún, el de Butler-Volmer ecuación que en realidad es sólo una manera más fundamental de expresar la Tafel relación. Todo lo que usted necesita hacer es encontrar algunas referencias en platino polarización en soluciones acuosas. Allí acaba de pasar a ser de toneladas de artículos sobre este tema. Aquí está uno para empezar:
Sheng W. et al, Revista de La Sociedad Electroquímica, 157 11
B1529-B1536 2010
