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電化學(xué)工作站廠家為您細(xì)說(shuō)電化學(xué)工作站的基本原理及應(yīng)用

閱讀:3647      發(fā)布時(shí)間:2019-4-28
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   電化學(xué)工作站廠家為您細(xì)說(shuō)電化學(xué)工作站的基本原理及應(yīng)用
  電化學(xué)工作站在電池檢測(cè)中占有重要地位,,它將恒電位儀、恒電流儀和電化學(xué)交流阻抗分析儀有機(jī)地結(jié)合,,既可以做三種基本功能的常規(guī)試驗(yàn),,也可以做基于這三種基本功能的程式化試驗(yàn)。在試驗(yàn)中,,既能檢測(cè)電池電壓,、電流、容量等基本參數(shù),,又能檢測(cè)體現(xiàn)電池反應(yīng)機(jī)理的交流阻抗參數(shù),,從而完成對(duì)多種狀態(tài)下電池參數(shù)的跟蹤和分析。
  電化學(xué)工作站的基本原理及應(yīng)用
  1.穩(wěn)態(tài)測(cè)試:恒電流法及恒電勢(shì)法
  所謂的穩(wěn)態(tài),,即電化學(xué)參量(電極電勢(shì),,電流密度,電極界面狀態(tài)等)變化甚微或基本不變的狀態(tài),。常用的穩(wěn)態(tài)測(cè)試方法,當(dāng)然就是恒電流法及恒電勢(shì)法,,故名思意,,就是給電化學(xué)體系一個(gè)恒定不變的電流或者電極電勢(shì)的條件。
  通常我們可以利用恒電位儀或者電化學(xué)工作站來(lái)實(shí)現(xiàn)這種條件,。通過(guò)在電化學(xué)工作站簡(jiǎn)單地設(shè)置電流或電勢(shì)以及時(shí)間這幾個(gè)參數(shù),,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(xué)沉積以及金屬穩(wěn)態(tài)極化曲線的測(cè)定等等,。
  2.暫態(tài)測(cè)試:控制電流階躍及控制電勢(shì)階躍法
  所謂的暫態(tài),,當(dāng)然是相對(duì)于穩(wěn)態(tài)而言的。在一個(gè)穩(wěn)態(tài)向另一個(gè)穩(wěn)態(tài)的轉(zhuǎn)變過(guò)程中,,任意一個(gè)電極還未達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí),,都處于暫態(tài)過(guò)程,,如雙電層充電過(guò)程,電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程以及擴(kuò)散傳質(zhì)過(guò)程等,。
  電化學(xué)工作站常見(jiàn)的方法要數(shù)控制電流階躍法以及控制電勢(shì)階躍法這兩種,。控制電流階躍法,,也叫計(jì)時(shí)電位法,,即在某一時(shí)間點(diǎn),電流發(fā)生突變,,而在其他時(shí)間段,,電流保持相應(yīng)的恒定狀態(tài)。
  同理,,控制電勢(shì)階躍法也就是計(jì)時(shí)電流法,,即在某一時(shí)間點(diǎn),電勢(shì)發(fā)生突變,,而在其他時(shí)間段,,電勢(shì)保持相應(yīng)的恒定狀態(tài)。
  利用這種暫態(tài)的控制方法,,一般可以探究一些電化學(xué)變化過(guò)程的性質(zhì),,如能源存儲(chǔ)設(shè)備充電過(guò)程的快慢,界面的吸附或擴(kuò)散作用的判斷等,。計(jì)時(shí)電流法還可以用以探究電致變色材料變色性能的優(yōu)劣,。
  3.伏安法:線性伏安法,循環(huán)伏安法
  伏安法應(yīng)該算是電化學(xué)測(cè)試中為常用的方法,,因?yàn)殡娏?、電壓均保持?dòng)態(tài)的過(guò)程,才是常見(jiàn)的電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程,。一般而言,,伏安法主要有線性伏安法以及循環(huán)伏安法,兩者的區(qū)別在于,,線性伏安法“有去無(wú)回”,,而循環(huán)伏安法“從哪里出發(fā)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(yīng)的響應(yīng)狀態(tài),。同理,循環(huán)伏安法也是一樣,,只不過(guò)電壓的變化是循環(huán)的,,從起點(diǎn)到終點(diǎn)再回到起點(diǎn)。
  線性伏安法使用的領(lǐng)域較廣,,主要包括太陽(yáng)能電池光電性能的測(cè)試,,燃料電池等氧還原曲線的測(cè)試以及電催化中催化曲線的測(cè)試等,。而循環(huán)伏安法,主要用以探究超級(jí)電容器的儲(chǔ)能大小及電容行為,、材料的氧化還原特性等等,。
  4.交流阻抗法
  交流阻抗法的主要實(shí)現(xiàn)方法是,控制電化學(xué)系統(tǒng)的電流在小幅度的條件下隨時(shí)間變化,,同時(shí)測(cè)量電勢(shì)隨時(shí)間的變化獲取阻抗或?qū)Ъ{的性能,,進(jìn)而進(jìn)行電化學(xué)系統(tǒng)的反應(yīng)機(jī)理分析及計(jì)算系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)等。交流阻抗譜可以分為電化學(xué)阻抗譜(EIS)和交流伏安法,。EIS探究的是某一極化狀態(tài)下,,不同頻率下的電化學(xué)阻抗性能;而交流伏安法是在某一特定頻率下,,電化學(xué)工作站研究交流電流的振幅和相位隨時(shí)間的變化,。

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