• ベストアンサー

電気二重層の充放電で電流が流れるのはなぜですか?

サイクリックボルタンメトリーなどで 電気二重層の充放電に相当する電流を観測することが出来ますが、 これについて教えて下さい。 電気二重層の充放電とは電極に電圧を印可することで、そのカウンターイオンとなるものの移動が起きる現象であってイオン種の酸化還元を伴わない現象であるわけですが、 従って電極内には電子が移動してこないために、電流は観測されないと思うのですが、なぜ観測されるのでしょうか?

  • 化学
  • 回答数1
  • ありがとう数0

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • c80s3xxx
  • ベストアンサー率49% (1631/3289)
回答No.1

電極には電子が流れ込んだりするわけですが? 空気コンデンサの充放電はどう考えますか?本質は同じです.

関連するQ&A

  • 微小電極(UME)に関する質問

    微小電極(UME)はマイクロメートルオーダーに電極面積を小さくした電極ですが、 これのサイクリックボルタンメトリーをとると電極の種類によらずS字型のカーブを描く という話を聞きました。 これは一体なぜなのでしょうか? S字型のカーブを描くのは電気二重層の充放電電流が小さくなるからという話なのですが、 電極面積が小さくなると電気二重層の充放電電流は小さくなるでしょうけど、 ファラデー電流も小さくなると思うのですが、なぜこのようなことが起こるのでしょうか? 電極の種類によらずCVの波形がほとんど同じになるそうなのですが、 ではこの流れる電流というのはファラデー電流ではない、ということなのですか? どなたか教えて下さい。

  • 電気二重層形成と電流について

    水道水に炭素電極を入れて数ボルトを印加したとき、陽極表面には塩素イオンが、陰極表面にはナトリウムイオンがくっついて電気二重層が形成されると思いますが、電極との間で電子の授受は無いので、電源から電流は流れないと考えてよいのでしょうか? それとも、電子の授受は無くても電源から電流は流れるのでしょうか? どなたか、ご教示宜しくお願い致します。

  • 電気化学に関する質問

    電気化学に関していくつか質問させて下さい。 サイクリックボルタンメトリーは溶液によって、波形が違うらしいのですが、この波形の違いというのは定性的、定量的に説明することは出来るのでしょうか?波形は違っても、酸化還元ピークは電位は同じだと考えて良いのでしょうか? サイクリックボルタンメトリーでは直流電流を使用しますが、交流をかけることで電気化学特性を調べるような測定手法はないのでしょうか? 通常の測定での、3電極系では参照電極には電流が流れると電極の状態が変わってしまうため、電位も変わってしまうため、疑似電極と呼ばれるものを使用しますが、市販の乾電池は2電極が使われています。つまり基準にになる電極にも電流が流れているにも拘わらず、電圧が変わらないのはなぜなのでしょうか?それとも気づかないほどの微少な変化なのでしょうか? よろしくお願い致します。

  • 電気二重層の形成

     電気化学とは違う分野を勉強しているので、初歩的な質問かとは思うのですが、分かる方お願いいたします。  固体電解質における電気二重層についてです。 電解質に電極を形成させ電界を印加すると、陽極には陰イオンが、陰極 には陽イオンが近づき電極界面では電気二重層を形成するということ ですが、各電極で電子のやりとりを行わずにイオンが電極から一定の 距離(オングストロームオーダーと本にはありました)でじっとして いるのはなぜなのでしょうか? たとえば、陰極では陽イオンが電子をもらって中和してしまうのでは、 と考えてしまいます。 よろしくお願いいたします。

  • 電気二重層コンデンサの容量はどのくらい?

    電気二重層コンデンサはどのくらい電気をためられるのでしょうか? 充電池とは充放電特性は違うと思いますので例えば2.5V10Fの電気二重層コンデンサを2.5Vに定電圧化(効率100%として)で2.5Vを維持したとする場合、20mAでLEDをつけるとしたらどのくらい点灯できるでしょうか? 容量につきまして判りやすい説明等ありましたら御願いいたします。

  • 電気二重層ってなくすことが出来ますか?

    http://imagepot.net/view/122689899600.jpg 電気二重層は上図のように参照電極の電位を一定にした状態で、作用電極の電位のみが変わるようにして 変化しますが、v_wをゼロにするにはどうしたら良いのでしょうか? もしそうしたとすると作用電極の電位勾配はなくなりますが、そのとき作用電極の電気二重層はなくなるのでしょうか?

  • 電気二重層コンデンサの放電時間について

    電気二重層コンデンサの放電時間について はじめまして。 電気二重層コンデンサの放電時間について教えてください。 小学生の息子の自由研究で、乾電池の代わりに電気二重層コンデンサで豆電球を点灯させる 実験を行なっています。 まず、乾電池で充電した電気二重層コンデンサを豆電球一つにつなぐと、13~14秒間 豆電球が点灯して消えました。 次に同じ要領で充電した電気二重層コンデンサに、直列つなぎした豆電球をつなぎます。 このとき、「乾電池+豆電球」の理論通り、豆電球は暗くなりました。 ただ点灯時間は、豆電球一つの時と同じ13~14秒と変わりませんでした。 期待は20秒以上。 「乾電池+豆電球」の理論では、豆電球を直列つなぎすると抵抗は2倍となり、 流れる電流は1/2になるため、乾電池が長持ちする、ですよね。 同じことが電気二重層コンデンサを使っても起きると期待していたのですが、 電気二重層コンデンサと乾電池の放電特性の違いのためでしょうか? ちなみに豆電球を並列つなぎにしたときは、「乾電池+豆電球」の理論通り、 豆電球一つの場合と比べ、点灯時間は1/2となりました。 申し訳ありませんが、豆電球を直列つなぎの場合、「乾電池+豆電球」の理論通りに 点灯時間がならない理由をご存知の方、是非アドバイスをよろしくお願いいたします。

  • 充放電自動切り替え

    太陽電池から電気二重層コンデンサに充電し、それを放電する回路を製作しています。充電回路と放電回路はできたのですが、充放電を自動で切り替えるようなスイッチ(リレー)などの回路が見つかりません。 自動的に充電が完了したら放電に切り替わり、放電が終わったら充電していくようなものを探しています。ぜひありましたら、書き込んでください。 また、2Vくらいから動作すると最適です。また、総重量を軽いほど良いです。 宜しくお願いします。 充電も放電も電圧は、2.5Vです。充電と放電は、同時には、行いません。

  • 電気二重層と電極について教えて下さい。

    電気二重層は電極とバルク溶液の間に出来るコンデンサのようなものであると思うのですが、 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B3%E3%83%B3%E3%83%87%E3%83%B3%E3%82%B5 wikiの電気二重層キャパシタのページには 理想的には電極の表面積に比例すると共に電極間の距離に反比例する。 と書かれています。通常のコンデンサであるなら電極間の距離に依存することは分かりますが、電気二重層キャパシタはバルク溶液との間にできるコンデンサであるので電極間の距離に依存しないのではないでしょうか? それと2つの電極の電気二重層が混ざりあうくらいにまで近接した場合には容量はどうなるのでしょうか? もはや電極間にバルク溶液が存在しないくらまで電極が近接した場合、容量は増えるのか減るのかどちらなのでしょうか?またその理由についても教えて下さい。 よろしくお願い致します。

  • 溶媒の物性値から電気二重層容量及び界面張力を見積もることは出来ますか?

    電極の電位を変化させたときに、 電極表面の電荷が充放電されることによって、 界面張力が発生し、また電気二重層容量をもちます。 この容量と界面張力は溶媒(水がエタノールかアセトンかなど)の種類によって違うはずですが、 これらの値を溶媒の物性値から計算或いは概算することは可能なのでしょうか? 関係しそうな物性値は「表面張力」と「双極子モーメント」だと思うのですが、 界面張力は「表面張力」に比例して大きくなり、 電気二重層容量は「双極子モーメント」に比例して大きくなると単純に考えて良いのでしょうか? 何か理論式などがありましたら教えて下さい。