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【行业】电池、电化学领域这些术语不能乱用！Nature Nanotechnology编辑看不下去了！

科技   2024-12-16 16:35   北京  
在科学、技术、工程和数学（STEM）的学术研究中，学生首先要学习的就是基本术语。这使他们能够与其他科学家进行有效的交流。例如，在化学课上，学生要学习如何认识和识别钴元素的符号（即 Co），以及它与一氧化碳分子式（即 CO）的不同之处。这个基本例子强调了在 STEM 学科中使用准确、精确的术语和符号的重要性。
图片来源：skynesher / E+ / Getty Images
然而，电化学并非总是如此，它通常被认为是化学的一个小分支。事实上，尽管电化学将化学与电结合起来 “做各种各样的事情 ”，但与其他化学领域相比，电化学往往缺乏广泛的术语或符号基础知识。这些方面可能是由于电化学被视为一个多学科的化学分支，具有不同背景的研究人员各自研究特定的课题。因此，缺乏跨学科重点，研究人员依赖于共享知识，成为采用共享术语或符号的主要绊脚石。因此，尽管现代电化学的先驱艾伦-J-巴德教授（Allen J. Bard）在 2015 年指出，“电化学确实改变了化学”，“它极大地扩展了化学的范围”，但如今电化学在学术层面上的教学也并不广泛。
纵观电化学的各个分支学科，电化学储能研究，主要是电池研究，是受缺乏严格使用正确术语和符号影响最严重的领域之一。一个直接的例子是，人们普遍使用 “阳极（anode’）和 “阴极（cathode）”来分别描述负极（negative）和正极（positive）。事实上，对于充电电池来说，正极在电池放电时是阴极，而在电池充电时是阳极。同样，负极在电池放电时是阳极，在电池充电时是阴极。虽然国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）强烈建议使用正极和负极术语，但大多数充电电池研究在充电和放电过程中都使用阳极和阴极术语。
另一个例子是 “电位 （ potential）”和 “电压（voltage）”这两个术语的混淆。许多电池研究人员交替使用这两个术语。不过，国际理论化学和应用化学联合会定义并建议使用 “电极电位（electrode potential） ”或 “外加电位（applied potential） ”等特定术语（以区分如何测量电位），并禁止使用 “电压（voltage） ”一词。
此外，另一个有趣的例子是，研究文章报告了单个电极的能量含量，尽管这违反了电化学的基本规则，即在电化学系统中发生氧化还原反应始终需要至少两个电极。令人惊讶的是，在电池会议的提问时间里，如何使用最合适的术语和符号来交流电池研究的进展仍然是一个争论的问题（尽管不是主要焦点）。
这些例子表明，电池研究人员使用包含正确术语和符号的通用基本语言非常重要。这一点在当前尤为重要，因为不同背景的科学家（例如化学、物理、工程、生物、晶体学和数据科学）都在应用电化学知识来加速人类活动的去碳化进程。
电化学系统繁多而复杂，如果不使用共同语言，就有可能对相同的科学观测结果进行不同的描述和报告，从而影响知识的进步。
《自然-纳米技术》强烈支持使用国际理论化学和应用化学联合会（IUPAC）推荐的正确科学术语和符号，该联合会是全球唯一公认的化学术语、命名法、符号和定义方面的权威机构。因此，我们将在出版前的编辑过程中更加关注术语的正确使用。我们希望通过这样做，为电化学科学和技术创造一种共同和共享的语言做出贡献，以促进当前跨学科研究界的研究和发展。

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储能科学与技术
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