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電化學工作站為使用者提供了強大的功能 電化學工作站是如何工作的
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電化學工作站為使用者提供了強大的功能 電化學工作站是如何工作的
時間:2020-07-11 來源:儀多多儀器網(wǎng) 作者:儀多多商城
電化學工作站集電化學分析方法于循環(huán)伏安、階梯伏安、脈沖伏安、方波伏安等電化學分析方法于一身;還可以完成恒電位極化、恒電流極化,電位、電流、電量階躍和塔菲爾圖、交流阻抗等50種電化學測試功能,獨特的“恒流限壓快速循環(huán)充放電”功能,支持對超級電容器進行深入研究。
除具有50種測試功能外,系統(tǒng)軟件為使用者提供了強大的功能:包括文件管理,全面的實驗控制,靈活的圖形顯示,方便的圖形放大、縮小和還原,位圖圖形和數(shù)據(jù)的導出,多種數(shù)據(jù)處理功能。
工作站的本質(zhì)是用于控制和監(jiān)測電化學池電流和電位以及其它電化學參數(shù)變化的儀器裝置,將恒電位儀、電流儀和電化學交流阻抗分析儀有機的結(jié)合,既可以做三種基本功能的常規(guī)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,工作站既能檢測電池電壓、電流、容量等基本參數(shù),又能檢測體現(xiàn)電池反應(yīng)機理的交流阻抗參數(shù),從而完成對多種狀態(tài)下電池參數(shù)的跟蹤和分析。
電化學工作站的使用一般配套三電極的電化學電解池裝置。
1、工作電極
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,工作電極通常采用惰性材料,比如金,鉑或者玻碳。在這些例子中,工作電極僅作為表面為電化學反應(yīng)的發(fā)生提供場所。
在腐蝕測試中,工作電極是要腐蝕的金屬材料。一般來說,工作電極不是真正我們要學習的金屬結(jié)構(gòu)本身。而是采用一個小的樣品來代表整體結(jié)構(gòu)。這類似于使用失重試片進行測試。工作電極可以是純金屬或者包覆后的金屬。
對于電池,電化學工作站直接連接到電池的負極或正極。
2、參比電極
參比電極是用于輔助測定工作電極電位的一種電極,參比電極應(yīng)該具有已知且穩(wěn)定的電化學電勢。
實驗室常用的參比電極是飽和甘汞電極(SCE)和銀/氯化銀電極。在野外,常會用準參考電極(工作電極所用材料)。
3、對(輔助)電極
對(輔助)電極是一個導體,用以完善電解池電流回路。
實驗室用的對電極通常采用惰性材料如鉑或石墨烯。在野外,人們也常用工作電極所用材料。電流自工作電極流入溶液,從對電極流出。
所有電極浸浴在電解液(導電溶液)中。電極、溶液和盛裝溶液的電解池組合總成稱作電化學電解池。
電化學工作站附件主機包括恒電位儀/恒電流儀和頻率發(fā)生器及分析儀。硬件結(jié)構(gòu)上為一體化設(shè)計,支持高頻率高輸入阻抗測試,具有強大的擴展能力。軟件控制界面友好,功能強大,能滿足絕大多數(shù)電化學研究需要。主要應(yīng)用于化學與物理電源、功能材料、腐蝕與防護、電化學沉積、電化學分析等。
電化學工作站附件可用于液相色譜,流動電解池,以及毛細管電泳的電化學檢測,生物傳感器,活體分析,和一般用途的電化學分析。儀器具有極高的靈敏度和極低的噪聲,可檢測至幾個pA的電流。儀器由外部計算機控制,在視窗操作系統(tǒng)下工作。
電化學工作站附件采用數(shù)控低量化噪聲掃描方式,有效地降低了因掃描發(fā)生器所產(chǎn)生的階梯波的量化噪聲及差分噪聲。具有控制精度高、響應(yīng)速度快、性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)緊湊、自動化程度高的特點,該儀器可完全由微機控制來進行電化學分析方法測量,因此適用于高??蒲信c教學實驗使用。
電化學工作站附件的特點:
· ±650mA/±10V的極化范圍,支持多數(shù)電化學應(yīng)用:腐蝕、能源、傳感器、生物電化學。
· 2A電流輸出可選,大到20A,支持化學電源、燃料電池、電鍍。
· 良好的電流測試精度,用于腐蝕、涂層評價以及微電極分析。
· 內(nèi)建FRA頻響分析儀(可選),支持電化學阻抗測試,頻率范圍10μHz-1M Hz。
電化學工作站附件可根據(jù)其通道個數(shù)的不同分成單通道和多通道兩種,其中單通道工作站在一定時間內(nèi)只允許完成對一個樣品的參數(shù)測量,而多通道微區(qū)掃描電化學工作站允許同時對多個樣品進行參數(shù)測量,提供了其工作效率。
電化學工作站附件具有極高空間分辨率,在溶液中可檢測電流或施加電流于微電極與樣品之間。用于檢測,分析,或改變樣品在溶液中的表面和界面化學性質(zhì)。利用納米級分辨率的快速,閉環(huán)x、y、z定位系統(tǒng),并連同一個便捷的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)使用戶依據(jù)自己的實驗選擇配置。此系統(tǒng)設(shè)計靈活且人體工程學設(shè)計方便確保池體,樣品和探針的進入。
掃描電化學工作站是一款精密的掃描微電極系統(tǒng),具有極高空間分辨率,在溶液中可檢測電流或施加電流于微電極與樣品之間。用于檢測,分析,或改變樣品在溶液中的表面和界面化學性質(zhì)。
掃描電化學工作站在電池檢測中占有重要地位,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(jié)合,既可以做三種基本功能的常規(guī)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(shù),又能檢測體現(xiàn)電池反應(yīng)機理的交流阻抗參數(shù),從而完成對多種狀態(tài)下電池參數(shù)的跟蹤和分析。
掃描電化學工作站是市場上競爭性的單通道電化學工作站。掃描電化學工作站可通過計算機的USB接口或以太網(wǎng)來連接控制??山尤刖钟蚓W(wǎng)內(nèi),經(jīng)授權(quán)的計算機可以進行遠程訪問。同時,它具有兩個模擬輸入和一個模擬輸出,用來控制外部儀器,如旋轉(zhuǎn)圓盤電極或石英晶體微天平以及記錄所生成的數(shù)據(jù)。
掃描電化學工作站主要特點:
1.提供交流阻抗及多種常規(guī)電化學測試,交流阻抗譜寬在同類產(chǎn)品中獨有的。
2.先進的非線性阻抗擬合技術(shù),可有效的表征測試體系;提供BV方程擬合工具,通過穩(wěn)態(tài)極化曲線可測定體系的基本反應(yīng)參數(shù)。
3.具有高輸入阻抗,大電流,可支持至100A電流
4.電化學噪音,多池多通道,序列測量等多個功能
5.特別設(shè)計的微分電容測試技術(shù),完全消除了測試曲線的扭曲、毛刺現(xiàn)象
6.信噪比為同類產(chǎn)品較好,測試數(shù)據(jù)度位于前茅,重現(xiàn)性優(yōu)良
7.針對大電流測試,推薦遮斷電流法技術(shù),有效的保持高頻區(qū)阻抗測試精度;特別設(shè)計的松弛伏安法(RV)使得涂層低頻區(qū)測試速度提高百倍
8.新推出光電效應(yīng)測試系統(tǒng)CIMPS,可檢測光-電流、光-電壓在不同條件下的變化,測試光電流效率、激發(fā)電子壽命及擴散系數(shù)等
掃描電化學工作站是提供給電化學及材料測試以極高空間分辨率的一個測試平臺。每個VersaSCAN都具有高分辨率,長工作距離的閉環(huán)定位系統(tǒng)并安裝于抗震光學平臺上。不同的輔助選件都安裝于定位系統(tǒng)上,輔助選件包括,如電位計,壓電振動單元,或者激光傳感器,為不同掃描探針試驗,定位系統(tǒng)提供不同的功能。
掃描電化學工作站可以廣泛地應(yīng)用于物理電化學、燃料電池、鋰電池、太陽能電池、隔膜、超級電容器、傳感器、涂層、緩蝕劑等研究和開發(fā)領(lǐng)域。
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