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使用電化學工作站前搞懂電化學測定方法很重要
發布時間2019/10/30 11:35:11 閱讀次數:4146次

  電化學工作站采用模塊化設計技術,隨時能實行擴展升級,是一種控制工作電極和參比電極間電位差的電子儀器。這其中,工作電極和參比電極均是電化學電解池里的組成部分。其通過向輔助電極或對電極中注入電流,用來控制工作電極和參比電極兩者間的電位差。工作電極是電壓受控恒定、電流可測量的一類電極。在很多的物理電化學實驗中,工作電極往往采用惰性材料,比如說金,鉑或者玻碳。
  該設備在電池檢測中占有關鍵地位,它將恒電位儀、恒電流儀和電化學交流阻抗分析儀有機地結合,既能做三種基本功能的常規試驗,也可以做基于這三種基本功能的程式化試驗。在試驗中,既能檢測電池電壓、電流、容量等基本參數,又能檢測體現電池反應機理的交流阻抗參數,從而完成對多種狀態下電池參數的跟蹤和分析。
  電化學測定方法是將化學物質的變化歸結為電化學反應,也便是以體系中的電位、電流或者電量作為體系中發生化學反應的量度實行測定的方法。包括電流-電位曲線的測定,電極化學反應的電位分析,電極化學反應的電量分析;對被測對象實行微量測定的極譜分析;交流阻抗測試等。
  電化學工作站采用的電化學測定方法具體有以下幾種:
  伏安法:線性伏安法,循環伏安法。伏安法也算是電化學測試中常用的方法,因為電流、電壓均保持動態的過程,是比較常見的電化學反應過程。通常情況下,伏安法具體有線性伏安法以及循環伏安法。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,具體用以探究超級電容器的儲能大小及電容行為、材料的氧化還原特性等。
  交流阻抗法??刂齐娀瘜W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,進而實行電化學系統的反應機理分析及計算系統的相應參數等。交流阻抗譜能分為電化學阻抗譜和交流伏安法。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。
  穩態測試:恒電流法及恒電勢法。穩態即電化學參量(電極電勢,電流密度,電極界面狀態等)變化甚微或基本不變的狀態。常用的穩態測試方法,當然便是恒電流法及恒電勢法,故名思意,便是給電化學體系一個恒定不變的電流或者電極電勢的條件。
  往往可運用恒電位儀或者工作站來實現這種條件。通過在工作站簡單地設置電流或電勢以及時間這幾個參數,就可以有效地使用這兩種方法啦。該方法用的比較多的地方主要有:活性材料的電化學沉積以及金屬穩態極化曲線的測定等。
  暫態測試:控制電流階躍及控制電勢階躍法。這個暫態當然是相對于穩態而言的,在一個穩態向另一個穩態的轉變過程中,任意一個電極還未達到穩態時,都處于暫態過程,如雙電層充電過程,電化學反應過程以及擴散傳質過程等。
  要數控制電流階躍法以及控制電勢階躍法這兩種??刂齐娏麟A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。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。

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