電化學(xué)工作站是一種控制工作電極和參比電極之間電位差的電子儀器,在電池檢測中占有重要地位。電化學(xué)工作站通過(guò)向輔助電極或對電極中注入電流來(lái)控制工作電極和參比電極兩者間的電位差。幾乎在所有應用中,電化學(xué)工作站測量的都是流經(jīng)工作電極和對電極之間的電流。電化學(xué)工作站中的控制變量是電位,測量變量是電流。其中,工作電極和參比電極都是電化學(xué)電解池里的組成部分。
電化學(xué)工作站的基本原理
在使用一款儀器時(shí),了解其的運作原理更有助于加深理解并解決問(wèn)題。電化學(xué)工作站的本質(zhì)是用于監測并控制電化學(xué)池電流和電位以及其它電化學(xué)參數變化的儀器裝置。它將電流儀、恒電位儀和電化學(xué)交流阻抗分析儀有機的結合,既可以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(tài)下電池參數的跟蹤和分析。下面說(shuō)明一下常見(jiàn)的交流阻抗方法和循環(huán)伏安法。
其中的交流阻抗方法是用小幅度交流信號擾動(dòng)電解池,并觀(guān)察體系在穩態(tài)時(shí)對擾動(dòng)的跟隨的情況,同時(shí)測量電極的交流阻抗,進(jìn)而計算電極的電化學(xué)參數。原理上來(lái)說(shuō),阻抗測量可應用與任何物理材料,任何體系,只要該體系具有雙電極,并在該雙電極上對交流電壓具有瞬時(shí)的交流電流相應特性即可。
另一種循環(huán)伏安法是在一定電位下測量體系的電流,得到伏安特性曲線(xiàn)。根據伏安特性曲線(xiàn)進(jìn)行定性定量分析。如果施加的電位為等腰三角形的形式加在工作電極上,得到的電流電壓曲線(xiàn)包括兩個(gè)分支,如果前半部分電位向陰極方向掃描,產(chǎn)生還原波,那么后半部分電位向陽(yáng)極方向掃描時(shí),便產(chǎn)生氧化波,該法稱(chēng)為循環(huán)伏安法。如果電活性物質(zhì)可逆性差,則氧化波與還原波的高度就不同,對稱(chēng)性也較差。
電化學(xué)工作站的特點(diǎn)
電化學(xué)工作站作為一款測量分析儀器,相比起傳統的同類(lèi)產(chǎn)品,有很多的特點(diǎn)與優(yōu)勢。
1、先進(jìn)的非線(xiàn)性阻抗擬合技術(shù),可有效的表征測試體系。通過(guò)穩態(tài)極化曲線(xiàn)可精確測定體系的基本反應參數。
2、提供交流阻抗及多種常規電化學(xué)測試,交流阻抗譜寬。
3、特別設計的微分電容測試技術(shù),*消除了測試曲線(xiàn)的扭曲、毛刺現象。
4、信噪更好,測試數據精確度好,重現性?xún)?yōu)良。
5、具有高輸入阻抗,大電流,可支持至100A電流。
6、電化學(xué)噪音,多池多通道,序列測量等多個(gè)功能。
7、新型光電效應測試系統,可精確檢測光-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等。
8、針對大電流測試,推薦遮斷電流法技術(shù),有效的保持高頻區阻抗測試精度,特別設計的松弛伏安法使得涂層低頻區測試速度提高百倍。