控制步骤就是决定整个锂电池电极反应过程速度的最慢步骤
任何一个锂电池电极反应的进行都要经过一系列相互连续的(串联)步骤。在稳态条件下,连续进行的各串联步骤的速度都相等,等于整个电极反应过程的速度。因此,如果这些串联步骤中有一个步骤所受到的阻力最大,其速度就要比其它步骤慢得多,则整个电极反应的速度都与这个最慢步骤的速度相等,而整个反应所表现的动力学特征与这个最慢步骤的动力学特征相同。这个阻力最大、决定整个电极反应过程速度的最慢步骤称为电极反应的速度控制步骤,简称控制步骤。电极极化是与控制步骤相关联的,它是电极反应过程中所受阻力的反映。根据控制步骤的不同,可将极化分为电化学极化、浓差极化和电阻极化。
如果锂电池的电极反应所需的活化能较高,电化学步骤变得最慢,使之成为整个电极反应过程的控制步骤,由此导致的极化为电化学极化,又称活化极化。
如果电子转移步骤很快,而反应物从溶液中向电极表而运动或产物自电极表而向溶液相内部运动的液相传质步骤很慢,以至于成为整个电极反应过程的控制步骤,则与此相应的极化称为浓差极化。
电阻极化(欧姆极化)是指电流通过电解质溶液和锂电池电极表面的某种类型膜时产生的欧姆电位降。当欧姆电阻(溶液电阻或电极表面电阻)较大时,电阻极化有可能成为主要的极化。