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電化學工作站的主要功能與應用

更新時間:2024-10-17瀏覽:288次
  電化學工作站,又稱電化學測量系統(tǒng),是電化學研究和教學中常用的測量設備。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,既可以進行三種基本功能的常規(guī)試驗,也可以進行基于這三種基本功能的程式化試驗。在試驗中,能夠檢測電池電壓、電流、容量等基本參數,還能檢測體現(xiàn)電池反應機理的交流阻抗參數,從而完成對多種狀態(tài)下電池參數的跟蹤和分析。
 
  電化學工作站主要分為兩大類:單通道工作站和多通道工作站。單通道工作站適用于簡單的電化學測量任務,而多通道工作站則能夠同時運行多個實驗,提高實驗效率。
 
  電化學體系借助于電極實現(xiàn)電能的輸入或輸出,電極是實施反應的場所。一般電化學體系分為二電極體系和三電極體系,其中三電極體系應用更為廣泛。三電極體系包括工作電極、參比電極和輔助電極。工作電極是被研究的電極,參比電極用于測量工作電極的電極電位,輔助電極與工作電極組成回路,使工作電極上電流暢通。
 
  電化學工作站的主要功能與應用:
 
  穩(wěn)態(tài)測試:采用恒電流法及恒電勢法,測量電化學參量(如電極電勢、電流密度、電極界面狀態(tài)等)在變化甚微或基本不變的狀態(tài)下的值。這種方法常用于活性材料的電化學沉積以及金屬穩(wěn)態(tài)極化曲線的測定等。
 
  暫態(tài)測試:采用控制電流階躍及控制電勢階躍法,探究電化學變化過程的性質。在一個穩(wěn)態(tài)向另一個穩(wěn)態(tài)的轉變過程中,任意一個電極還未達到穩(wěn)態(tài)時,都處于暫態(tài)過程。這種方法可以探究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。
 
  伏安法:包括線性伏安法和循環(huán)伏安法。線性伏安法是在一定的電壓變化速率下,觀察電流相應的響應狀態(tài);循環(huán)伏安法則是電壓的變化是循環(huán)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(huán)伏安法則主要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。
 
電化學工作站
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