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电化学工作站的系统方法和原理应用,你都掌握了吗?

来源 : 365betapp下载 发布时间:2020-03-05 点击量:164
  电化学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。
 
  特点:
 
  模块化设计,可扩展能力强;
 
  仪器前面板自带高清LED背光液晶显示屏,可实时显示电流电位值;
 
  2个外部信号输入/输出信道,可对RDE、RRDE、VA663、EQCM等进行自动控制;
 
  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进行全范围测量而不需要分段测试。同时,允许对每一个频率设置不同的波幅。可提供多波形(5或15个波形)的测量模式,大大缩短低频部分的测试时间。
 
  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。
 
  多达六种阻抗测试模式:常规的单电位下的频率扫描阻抗测量方法;电位频率扫描;恒电位下的时间频率扫描;单电流下的频率扫描;电流频率扫描;时间频率扫描;
 
  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。

  电化学工作站的基本原理及应用
 
  1.交流阻抗法
 
  交流阻抗法的主要实现方法是,控制电化学系统的电流在小幅度的条件下随时间变化,同时测量电势随时间的变化获取阻抗或导纳的性能,进而进行电化学系统的反应机理分析及计算系统的相关参数等。交流阻抗谱可以分为电化学阻抗谱(EIS)和交流伏安法。EIS探究的是某一极化状态下,不同频率下的电化学阻抗性能;而交流伏安法是在某一特定频率下,研究交流电流的振幅和相位随时间的变化。
 
  2.稳态测试:恒电流法及恒电势法
 
  所谓的稳态,即电化学参量(电极电势,电流密度,电极界面状态等)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电极电势的条件。
 
  通常我们可以利用恒电位仪或者电化学工作站来实现这种条件。通过在电化学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.暂态测试:控制电流阶跃及控制电势阶跃法
 
  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,任意一个电极还未达到稳态时,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常见的方法要数控制电流阶跃法以及控制电势阶跃法这两种。控制电流阶跃法,也叫计时电位法,即在某一时间点,电流发生突变,而在其他时间段,电流保持相应的恒定状态。
 
  同理,控制电势阶跃法也就是计时电流法,即在某一时间点,电势发生突变,而在其他时间段,电势保持相应的恒定状态。
 
  利用这种暂态的控制方法,一般可以探究一些电化学变化过程的性质,如能源存储设备充电过程的快慢,界面的吸附或扩散作用的判断等。计时电流法还可以用以探究电致变色材料变色性能的优劣。
 
  4.伏安法:线性伏安法,循环伏安法
 
  伏安法应该算是电化学测试中zui为常用的方法,因为电流、电压均保持动态的过程,才是zui常见的电化学反应过程。一般而言,伏安法主要有线性伏安法以及循环伏安法,两者的区别在于,线性伏安法“有去无回”,而循环伏安法“从哪里出发就回哪去”。线性伏安法即在一定的电压变化速率下,观察电流相应的响应状态。同理,循环伏安法也是一样,只不过电压的变化是循环的,从起点到终点再回到起点。
 
  线性伏安法使用的领域较广,主要包括太阳能电池光电性能的测试,燃料电池等氧还原曲线的测试以及电催化中催化曲线的测试等。而循环伏安法,主要用以探究超级电容器的储能大小及电容行为、材料的氧化还原特性等等。
 
  可提供的电化学方法:
 
  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双恒电位仪:在DHZ-IV基础上另加一路恒电位体系。
 
  3、DHZ-I通用电化学系统:
 
  主要用于广泛的电化学的实验与研究:循环伏安法(CV)、线性扫描伏安法(LSV)、计时电流法(CA)、计时电量法(CC)、电流-时间曲线(i-t)、电位-时间曲线(OCPT)等系统软件并提供相关模拟系统。
 
  4、DHZ-Ⅲ大电流通用电化学系统:
 
  在DHZ-I基础上,将恒电流输出提高到1A,槽压提高至32V。
 
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