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電化學工作站的系统方法和原理应用,你都掌握了吗?

發布時間:2020-03-05 點擊量:57
  電化學工作站素以模块化设计、皮实稳定、软件著称,是一款通用型的高性能电化学综合测试仪,能满足用户的绝大多数测试需要。在这个基础之上,它还能够配置所有的可选模块和外部设备,以满足特殊的测试要求。
 
  特點:
 
  模塊化設計,可擴展能力強;
 
  儀器前面板自帶高清LED背光液晶顯示屏,可實時顯示電流電位值;
 
  2個外部信號輸入/輸出信道,可對RDE、RRDE、VA663、EQCM等進行自動控制;
 
  取样频率高达50 kHz, 若配置ADC10M模块后,取样频率将增大到10MHz,即每100ns取一个点;
 
  交流阻抗可以一次性進行全範圍測量而不需要分段測試。同時,允許對每一個頻率設置不同的波幅。可提供多波形(5或15個波形)的測量模式,大大縮短低頻部分的測試時間。
 
  支持流体动力学交流阻抗 EHD方法、强度调制光电流谱IMPS方法和强度调制光电流IMVS方法。
 
  多達六種阻抗測試模式:常規的單電位下的頻率掃描阻抗測量方法;電位頻率掃描;恒電位下的時間頻率掃描;單電流下的頻率掃描;電流頻率掃描;時間頻率掃描;
 
  基于Microsoft.NET开发的NOVA软件,除了支持几乎所有的固化电化学测量方法外,还可以让用户自 行设计各种测量条件,从而开发出特有的测量方法,随心所欲地将自己的想法和需要得到充分实现。

  電化學工作站的基本原理及应用
 
  1.交流阻抗法
 
  交流阻抗法的主要實現方法是,控制電化學系統的電流在小幅度的條件下隨時間變化,同時測量電勢隨時間的變化獲取阻抗或導納的性能,進而進行電化學系統的反應機理分析及計算系統的相關參數等。交流阻抗譜可以分爲電化學阻抗譜(EIS)和交流伏安法。EIS探究的是某一極化狀態下,不同頻率下的電化學阻抗性能;而交流伏安法是在某一特定頻率下,研究交流電流的振幅和相位隨時間的變化。
 
  2.穩態測試:恒電流法及恒電勢法
 
  所谓的稳态,即电化学参量(電極电势,电流密度,電極界面状态等)变化甚微或基本不变的状态。zui常用的稳态测试方法,当然就是恒电流法及恒电势法,故名思意,就是给电化学体系一个恒定不变的电流或者電極电势的条件。
 
  通常我们可以利用恒电位仪或者電化學工作站来实现这种条件。通过在電化學工作站简单地设置电流或电势以及时间这几个参数,就可以有效地使用这两种方法啦。该方法用的比较多的地方主要有:活性材料的电化学沉积以及金属稳态极化曲线的测定等等。
 
  3.暫態測試:控制電流階躍及控制電勢階躍法
 
  所谓的暂态,当然是相对于稳态而言的。在一个稳态向另一个稳态的转变过程中,任意一个電極还未达到稳态时,都处于暂态过程,如双电层充电过程,电化学反应过程以及扩散传质过程等。
 
  zui常見的方法要數控制電流階躍法以及控制電勢階躍法這兩種。控制電流階躍法,也叫計時電位法,即在某一時間點,電流發生突變,而在其他時間段,電流保持相應的恒定狀態。
 
  同理,控制電勢階躍法也就是計時電流法,即在某一時間點,電勢發生突變,而在其他時間段,電勢保持相應的恒定狀態。
 
  利用這種暫態的控制方法,一般可以探究一些電化學變化過程的性質,如能源存儲設備充電過程的快慢,界面的吸附或擴散作用的判斷等。計時電流法還可以用以探究電致變色材料變色性能的優劣。
 
  4.伏安法:線性伏安法,循環伏安法
 
  伏安法應該算是電化學測試中zui爲常用的方法,因爲電流、電壓均保持動態的過程,才是zui常見的電化學反應過程。一般而言,伏安法主要有線性伏安法以及循環伏安法,兩者的區別在于,線性伏安法“有去無回”,而循環伏安法“從哪裏出發就回哪去”。線性伏安法即在一定的電壓變化速率下,觀察電流相應的響應狀態。同理,循環伏安法也是一樣,只不過電壓的變化是循環的,從起點到終點再回到起點。
 
  線性伏安法使用的領域較廣,主要包括太陽能電池光電性能的測試,燃料電池等氧還原曲線的測試以及電催化中催化曲線的測試等。而循環伏安法,主要用以探究超級電容器的儲能大小及電容行爲、材料的氧化還原特性等等。
 
  可提供的電化學方法:
 
  1、DHZ-Ⅳ交流阻抗电化学系统: 可进行阶梯伏安法(SCV)、塔菲尔曲线(TAFEL)、交流阻抗(IMP)、阻抗-时间测量(IMPT)、阻抗-电势测量(IMPE)等近30余种方法。
 
  2、DHZ-V雙恒電位儀:在DHZ-IV基礎上另加一路恒電位體系。
 
  3、DHZ-I通用電化學系統:
 
  主要用于廣泛的電化學的實驗與研究:循環伏安法(CV)、線性掃描伏安法(LSV)、計時電流法(CA)、計時電量法(CC)、電流-時間曲線(i-t)、電位-時間曲線(OCPT)等系統軟件並提供相關模擬系統。
 
  4、DHZ-Ⅲ大電流通用電化學系統:
 
  在DHZ-I基礎上,將恒電流輸出提高到1A,槽壓提高至32V。
 
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