我们将从法拉第定律切入，详细介绍电流效率的量化方式、定义；并从电极、电化学反应器两部分具体分析影响电解电流效率的因素。

文章将分为上、中、下三部分依次阐述：1.什么是电流效率 2.影响电极电流效率的因素 3.影响电化学反应器电流效率的因素，作为系列推文持续更新。

本次为系列分享的上篇，向大家阐释什么是电流效率。

电流效率，顾名思义应是通过电化学反应生成目标产物的电流利用效率。但如何量化电流效率呢？我们需要从法拉第定律谈起。

法拉第定律基本概念的正确表述为：在电化学反应中，通过两类导体界面的电量与界面上生成的物质数量成正比。从电化学上可更简洁地表示为，如电化学反应中得失电子数为n，则界面上每通过1法拉第电量（1F），则应生成1/n摩尔的物质。1F表示1mol电子的电量，即数量为阿伏伽德罗常数（6.0221367*10²³）个电子的电量。单个电子电量为1.6021892*10^-19C，则1F具体应等于：

如以电化学工程中常用的安时(Ah)或安分（Amin）表示，1F相当于26.8Ah或1608Amin。

举例而言，析氯反应2Cl^-=Cl₂+2e^-，n=2，即每生产1mol氯气需要消耗2mol电子，所以每通过1F电量应生成1/2mol的氯气即35.5g氯气。

在处理实际问题时，直接运用法拉第定律计算并不方便，一般采用电化当量的概念，符号为K。电化当量的定义为：界面上通过单位电量时生成的物质数量。当使用不同的单位时，同一物质的电化当量具有不同数值。在电解工程中，尤其是计算电能消耗时，希望掌握生成单位质量物质所需的电量，称为理论耗电量k，它是电化当量的倒数，即：

仍以氯气举例，其电化当量转为g/Ah的计算方法为：

1F电量=26.8Ah（96486/3600）

1F产生35.5g氯气      

氯气电化当量=35.5/26.8g/Ah=1.325（常用1.323）g/Ah

从而生成1吨氯气所需的理论耗电量：

k=1000000/K=1000000/1.323=755860Ah=755.86kAh

显然，对于工业电解，物质的电化当量越大，合成其所需要的理论耗电量也就越小，对其化工过程更有利，因为这使得电耗降低。但对于化学电源，电化当量越小则越有利，因为这将使产生单位电量所需的活性物质数量减少。

主要化学物质的电化当量如表1所示。

表1 主要化学物质的电化当量

法拉第定律是自然界中最严格的定律之一，它不因物质品种、性质、反应条件改变而变化，但在电化学科研和生产中经常发现表观的偏差，即电化学反应的产物少于（有时候也可能多于）理论计算值。为此，有了电流效率的基本定义。

电流效率的定义由以下两种方式给出：

以上两种方式在实际生产和研究中均有用到，根据需要可以自由选取，但所表征的内容是相同的，即电流（或者可以说是电量）的有效利用率。