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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
釋出時間2019/10/30 11:35:11 閱讀次數₪✘:4812次

  電化學工作站採用模組化設計技術↟↟,隨時能實行擴充套件升級↟↟,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裡的組成部分▩••◕▩。其透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恆定▩╃、電流可測量的一類電極▩••◕▩。在很多的物理電化學實驗中↟↟,工作電極往往採用惰性材料↟↟,比如說金↟↟,鉑或者玻碳▩••◕▩。
  該裝置在電池檢測中佔有關鍵地位↟↟,它將恆電位儀▩╃、恆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↟↟,也可以做基於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▩╃、容量等基本引數↟↟,又能檢測體現電池反應機理的交流阻抗引數↟↟,從而完成對多種狀態下電池引數的跟蹤和分析▩••◕▩。
  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;對被測物件實行微量測定的極譜分析;交流阻抗測試等▩••◕▩。
  電化學工作站採用的電化學測定方法具體有以下幾種₪✘:
  伏安法₪✘:線性伏安法↟↟,迴圈伏安法▩••◕▩。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迴圈伏安法▩••◕▩。線性伏安法使用的領域較廣↟↟,主要包括太陽能電池光電效能的測試↟↟,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▩••◕▩。而迴圈伏安法↟↟,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▩••◕▩。控制電化學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效能↟↟,進而實行電化學系統的反應機理分析及計算系統的相應引數等▩••◕▩。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效能↟↟,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₪✘:恆電流法及恆電勢法▩••◕▩。穩態即電化學參量(電極電勢↟↟,電流密度↟↟,電極介面狀態等)變化甚微或基本不變的狀態▩••◕▩。常用的穩態測試方法↟↟,當然便是恆電流法及恆電勢法↟↟,故名思意↟↟,便是給電化學體系一個恆定不變的電流或者電極電勢的條件▩••◕▩。
  往往可運用恆電位儀或者工作站來實現這種條件▩••◕▩。透過在工作站簡單地設定電流或電勢以及時間這幾個引數↟↟,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於穩態而言的↟↟,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↟↟,都處於暫態過程↟↟,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▩••◕▩。控制電流階躍法↟↟,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↟↟,電流保持相應的恆定狀態▩••◕▩。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↟↟,如能源儲存裝置充電過程的快慢↟↟,介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效能的優劣▩••◕▩。

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