混合导体电极具有复杂的反应途径(见图7.1)。在动力学研究中，常采用致密薄膜电极以简化反应途径。常用脉冲激光沉积(PLD)^［40］或磁控溅射将致密薄膜沉积在电解质基体上。

采用同位素交换技术^［41］对沉积在掺杂氧化铈电解质上的致密La_0.6Sr_0.4CoO₃薄膜进行了决速步骤研究。在暴露于富¹⁸O₂气体中后，对样品淬火，用二次离子质谱(SIMS)对其进行分析。图7.10示出了典型的处理结果。传输障碍，即同位素浓度差或梯度，在电极—电解质边界和电极内均未被观察到，但是在气体—电极边界却观察到了。这一结果清楚地表明，决速步骤是表面过程。图7.11示出了典型的阻抗响应^［23］。阻抗的主要部分安装了一个简单的R-C半圆，其电容为0.01～1F cm^-2。图7.5b所示的等价电路表明，如果表面过程是决速步骤，那么将检测到电极中非化学计量氧引起的化学电容。因此，观察到的大电容与上述同位素交换结果一致(对电容的进一步定量分析显示，电容的观测值比预想的数值略小。薄膜中氧空位形成所需能量可能略大于体相。阐明薄膜电极性质的进一步研究正在进行)。

图7.10 Ce_0.9Ca_0.1O_1.90电解质上La_0.6Sr_0.4CoO_3-δ致密薄膜电极中同位素扩散的分布

图7.12显示了GDC电解质上致密La_0.6Sr_0.4CoO_3-d^[1]电极在不同氧分压下的典型直流极化曲线^［42］。因为RDS是表面过程，极化曲线给出整个反应的速率：

据式(7.1)，对极化结果尝试反应级数分析。但是，对现行系统而言表观反应级数不是简单的常数，其可能与温度有关。为量化极化曲线，从而假定了两个串联反应及各自的经验方程，一个是针对吸附/脱附反应：

另一个针对氧在表面和实体之间的转移^［43］：(www.daowen.com)

图7.11 Ce_0.9Gd_0.1O_1.95电解质上La_0.6Sr_0.4CoO_3-δ薄膜电极典型的阻抗响应

图7.12 Ce_0.9Gd_0.1O_1.95电解质上致密薄膜La_0.6Sr_0.4CoO_3-δ电极典型的I-V曲线

式中 a_O，S——电极表面的氧活性；

a_O，e——电极内部的氧活性。

对受温度影响的参数(k_S和k_SS)进行组合，I-V曲线在不同温度下均能说明问题。然而，该分析并未根据极化的物理意义而做出，为了获得更现实的速率方程，进一步考虑是必要的。