本文档是一篇发表在International Journal of Hydrogen Energy期刊上的综述文章，作者为R.J. Gilliam, J.W. Graydon, D.W. Kirk, 和 S.J. Thorpe，分别来自多伦多大学材料科学与工程系和化学工程与应用化学系。文章发表于2007年，主要对氢氧化钾（KOH）溶液在不同浓度和温度下的电导率（specific conductivity）进行了系统性综述，并提出了一个新的经验公式来描述电导率与浓度和温度之间的关系。
文章的主题围绕氢氧化钾溶液的电导率展开。氢氧化钾作为一种重要的碱性电解质，广泛应用于碱性燃料电池（AFCs）、碱性水电解槽（AWEs）和碱性电池中。在这些应用中，电解质的电导率是影响能量损失的关键因素，尤其是在高电流操作时。然而，关于氢氧化钾溶液电导率的现有数据存在显著差异，且覆盖的浓度和温度范围有限。因此，本文旨在通过对比现有文献数据和实验数据，提出一个更为准确的电导率经验公式，以填补这一领域的空白。
现有数据的差异与问题
文章首先指出，关于氢氧化钾溶液电导率的文献数据存在显著差异。例如，不同研究者在相同浓度和温度下报告的电导率值可能相差高达50%。这种差异可能是由于实验条件、测量方法或数据处理方式的不同所导致。为了澄清这一问题，作者对比了六组主要文献数据，包括Klochko and Godneva, Zaytsev and Aseyev, See and White, Dobos, Landolt-Börnstein, 和 Dewane and Hamer的研究结果。通过对比，作者发现这些数据在某些浓度和温度范围内存在明显的趋势差异，特别是在低浓度和高温度下。
实验数据的获取与验证
为了验证文献数据的可靠性，作者在其实验室中进行了电导率测量。实验采用了一种改进的Jones电导池（modified Jones conductivity cell），该电导池由聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）制成，以抵抗强碱性电解质的腐蚀。实验中测量了27 wt%氢氧化钾溶液在0°C至75°C范围内的电导率，并与文献数据进行了对比。实验结果表明，Klochko and Godneva, See and White, Dobos, 和 Dewane and Hamer的数据与实验结果吻合较好，而Zaytsev and Aseyev和Landolt-Börnstein的数据则存在较大偏差。
密度与浓度的经验关系
在开发电导率经验公式之前，作者首先建立了氢氧化钾溶液密度与浓度之间的经验关系。通过分析三组文献数据（Klochko and Godneva, Zaytsev and Aseyev, 和 Akerlof and Bender），作者提出了两个经验公式，分别描述了密度与重量百分比（wt%）和摩尔浓度（molarity）之间的关系。这些公式在0°C至200°C的温度范围内具有较高的精度（R² > 0.9999），为后续电导率公式的开发奠定了基础。
电导率经验公式的开发
基于实验数据和可靠的文献数据，作者开发了一个六变量的经验公式，用于描述电导率与温度和浓度之间的关系。该公式采用非线性回归分析方法（使用SAS 9.1软件），涵盖了0°C至100°C的温度范围和0至12 M的浓度范围。公式的形式为：
= a(m) + b(m²) + c(m·t) + d(m/t) + e(m³) + f(m²·t²)
其中，表示电导率（单位：S/cm），m表示摩尔浓度（单位：mol/L），t表示温度（单位：K），a至f为常数。作者通过对比该公式与文献数据，发现其在0°C至100°C和0至12 M范围内的平均偏差为1.9%，最大偏差为5%。
与现有公式的对比
作者将新开发的公式与See and White提出的公式进行了对比。结果表明，在15 wt%至45 wt%的浓度范围内，两个公式的偏差较小（平均偏差为1.5%），但在低浓度（ M）下，See and White的公式与实验数据和本文提出的公式存在显著差异。本文的公式在低浓度和高温度范围内表现出更高的准确性，弥补了现有公式的不足。
本文的意义在于，通过系统性综述和实验验证，提出了一个更为准确的氢氧化钾溶液电导率经验公式。该公式不仅覆盖了更广泛的浓度和温度范围，还在低浓度和高温度下表现出更高的精度。这对于碱性燃料电池、碱性水电解槽和碱性电池的设计与优化具有重要的应用价值。此外，本文还通过对比现有数据，揭示了文献中电导率值的差异问题，为未来的研究提供了参考。
本文通过系统性综述和实验验证，提出了一个更为准确的氢氧化钾溶液电导率经验公式，为相关领域的研究和应用提供了重要的参考。