电化学工作站原理与应用ppt课件

1、LOGOLOGO电电化化学学任任务务站的原理站的原理与运与运用用Your site here:Contents1. 电电化化学学任任务务站的根本站的根本概概述述2.电电化化学测试学测试方法方法3. 电电化化学学任任务务站的原理站的原理4. 电电化化学学任任务务站的站的详细运详细运用用Your site here:v1.电化学任务站的根本概述电化学任务站的根本概述 v 电化学任务站在电池检测中占有重要位置，电化学任务站在电池检测中占有重要位置，它将恒电位仪、恒电流仪和电化学交流阻抗分析它将恒电位仪、恒电流仪和电化学交流阻抗分析仪有机地结合，既可以做三种根本功能的常规试仪有机地结合，既可以做三种根

2、本功能的常规试 验，也可以做基于这三种根本功能的程式化实验。验，也可以做基于这三种根本功能的程式化实验。在实验中，既能检测电池电压、电流、容量等根在实验中，既能检测电池电压、电流、容量等根本参数，又能检测表达电池反响机理的交流阻抗本参数，又能检测表达电池反响机理的交流阻抗参数，从而完成对多种形状下电池参数的跟踪和参数，从而完成对多种形状下电池参数的跟踪和分析。分析。Your site here:Your site here:Your site here:v 1.提供交流阻抗及多种常规电化学测试，交流阻抗谱宽在同类产品中提供交流阻抗及多种常规电化学测试，交流阻抗谱宽在同类产品中独一无二。独一无二

3、。 2.先进的非线性阻抗拟合技术，可最有效的表征测试体系；独家提供先进的非线性阻抗拟合技术，可最有效的表征测试体系；独家提供BV方程拟合工具，经过稳态极化曲线可准确测定体系的根本反响参方程拟合工具，经过稳态极化曲线可准确测定体系的根本反响参数。数。 3.具有高输入阻抗，大电流，可支持至具有高输入阻抗，大电流，可支持至100A电流电流 4.电化学噪音，多池多通道，序列丈量等多个功能电化学噪音，多池多通道，序列丈量等多个功能 5.特别设计的微分电容测试技术，完全消除了测试曲线的扭曲、毛刺特别设计的微分电容测试技术，完全消除了测试曲线的扭曲、毛刺景象景象 6.信噪比为同类产品最好，测试数据准确度位于

4、前茅，重现性优良信噪比为同类产品最好，测试数据准确度位于前茅，重现性优良 7.针对大电流测试，引荐遮断电流法技术，有效的坚持高频区阻抗测针对大电流测试，引荐遮断电流法技术，有效的坚持高频区阻抗测试精度；特别设计的松弛伏安法试精度；特别设计的松弛伏安法RV使得涂层低频区测试速度提使得涂层低频区测试速度提高百倍高百倍 8.最新推出光电效应测试系统，可准确检测光最新推出光电效应测试系统，可准确检测光-电流、光电流、光-电压在不同电压在不同条件下的变化，测试光电流效率、激发电子寿命及分散系数等条件下的变化，测试光电流效率、激发电子寿命及分散系数等Your site here:电化学任务站的安装图电化学

5、任务站3211为任务电极 2为参比电极 3为对电极3 2 1Your site here:电化学任务站的安装图电化学任务站的安装图Your site here:v1.2 三电极体系三电极体系v 研讨电极上电子的运动是电化学反响的根底，研讨电极上电子的运动是电化学反响的根底，为了分别对电池或电解池的阴极，阳极发生的反为了分别对电池或电解池的阴极，阳极发生的反响进展察看需用到三电极体系。响进展察看需用到三电极体系。Your site here:v参与的电极叫做参比电极，它的作用是为了丈量参与的电极叫做参比电极，它的作用是为了丈量进展这些反响的电极电位的一个基准电极。进展这些反响的电极电位的一个基准

6、电极。v被测定的电极叫做任务电极，与任务电极相对的被测定的电极叫做任务电极，与任务电极相对的电极叫做辅助电极。电极叫做辅助电极。v在三电极法中为了可以在测定研讨电极和参比电在三电极法中为了可以在测定研讨电极和参比电极之间电压同时，又能恣意调理研讨电极的电位，极之间电压同时，又能恣意调理研讨电极的电位，最理想的设备为具有自动调理功能的恒电位仪。最理想的设备为具有自动调理功能的恒电位仪。Your site here:v1.3 恒电位仪的根本概念恒电位仪的根本概念v 恒电位仪是电化学测试中最重要的仪器，其恒电位仪是电化学测试中最重要的仪器，其性能的优良直接影响电化学测试结果的准确度。性能的优良直接影

7、响电化学测试结果的准确度。由它控制电极电位为指定值，以到达恒电位极化由它控制电极电位为指定值，以到达恒电位极化的目的。假设给以指令信号，那么可使电极电位的目的。假设给以指令信号，那么可使电极电位自动跟踪指令信号而变化。自动跟踪指令信号而变化。Your site here:v2.电化学测试简述电化学测试简述v 电化学测定方法是将化学物质的变化归电化学测定方法是将化学物质的变化归结为电化学反响，也就是以体系中的电位、结为电化学反响，也就是以体系中的电位、电流或者电量作为体系中发生化学反响的电流或者电量作为体系中发生化学反响的量度进展测定的方法。包括电流量度进展测定的方法。包括电流-电位曲线电位曲线

8、的测定；电极化学反响的电位分析，电极的测定；电极化学反响的电位分析，电极化学反响的电量分析；对被测对象进展微化学反响的电量分析；对被测对象进展微量测定的极谱分析；交流阻抗测试等。量测定的极谱分析；交流阻抗测试等。Your site here:v常用的电化学测试方法技术为：常用的电化学测试方法技术为：v电流分析法电流分析法(也称为计时安培法也称为计时安培法)、差分脉冲安培、差分脉冲安培法法(DPA)、差分脉冲伏安法、差分脉冲伏安法(DPV)、循环伏安、循环伏安法法(CV)、线性扫描伏安法、线性扫描伏安法(LSV)、常规脉冲伏、常规脉冲伏安法安法(NPV)、方波伏安法、方波伏安法(SWV)等。等。

9、Your site here:v电化学测试方法的优点：电化学测试方法的优点：v1简单易行。可将普通难以测定的化学参数直简单易行。可将普通难以测定的化学参数直接变换成容易测定的电参数加以测定。接变换成容易测定的电参数加以测定。v2灵敏度高。由于电化学反响是按法拉第定律灵敏度高。由于电化学反响是按法拉第定律进展的，所以，即使是微量的物量变化也可以经进展的，所以，即使是微量的物量变化也可以经过容易测定到的电流或电量来进展测定。过容易测定到的电流或电量来进展测定。v3实时性好。利用高精度的特点，可以检测出实时性好。利用高精度的特点，可以检测出微反响量，并对其进展定量。微反响量，并对其进展定量。Your

10、 site here:v3.电化学任务站的根本原理及其运用电化学任务站的根本原理及其运用Your site here:v交流阻抗的原理及运用交流阻抗的原理及运用v交流阻抗方法是用小幅度交流信号扰动电解池，交流阻抗方法是用小幅度交流信号扰动电解池，并察看体系在稳态时对扰动的跟随的情况，同时并察看体系在稳态时对扰动的跟随的情况，同时丈量电极的交流阻抗，进而计算电极的电化学参丈量电极的交流阻抗，进而计算电极的电化学参数。从原理上来说，阻抗丈量可运用与任何物理数。从原理上来说，阻抗丈量可运用与任何物理资料，任何体系，只需该体系具有双电极，并在资料，任何体系，只需该体系具有双电极，并在该双电极上对交流电

11、压具有瞬时的交流电流相应该双电极上对交流电压具有瞬时的交流电流相应特性即可。特性即可。Your site here:v 交流阻抗谱交流阻抗谱(EIS)在防腐在防腐技术方面的运用技术方面的运用v 1985年发现聚苯胺能使年发现聚苯胺能使不锈钢的电位维持在稳定不锈钢的电位维持在稳定钝化区，使其处于阳极维钝化区，使其处于阳极维护形状聚苯胺在金属防护形状聚苯胺在金属防腐工程领域的运用成为近腐工程领域的运用成为近年来研讨的热点年来研讨的热点.Your site here:v 交流阻抗谱交流阻抗谱(EIS)在金属在金属外表钝化方面的运用外表钝化方面的运用v 要确定某钝化工艺中要确定某钝化工艺中Fe2+浓度

12、对钝化效果的浓度对钝化效果的影响，可以在不同的影响，可以在不同的Fe2+浓度下测试出交流浓度下测试出交流阻抗曲线，从中挑选出最阻抗曲线，从中挑选出最适宜的工况。适宜的工况。v 阐明浓度阐明浓度1比浓度比浓度2、浓度、浓度3的成膜工艺要好，因此的成膜工艺要好，因此可以选择浓度可以选择浓度1作为该参作为该参数的最正确条件。数的最正确条件。Your site here:v循环伏安法原理循环伏安法原理v 循环伏安法是在一定电位下丈量体系的电流，循环伏安法是在一定电位下丈量体系的电流，得到伏安特性曲线。根据伏安特性曲线进展定性得到伏安特性曲线。根据伏安特性曲线进展定性定量分析。假设施加的电位为等腰三角形

13、的方式定量分析。假设施加的电位为等腰三角形的方式加在任务电极上，得到的电流电压曲线包括两个加在任务电极上，得到的电流电压曲线包括两个分支，假设前半部分电位向阴极方向扫描，产生分支，假设前半部分电位向阴极方向扫描，产生复原波，那么后半部分电位向阳极方向扫描时，复原波，那么后半部分电位向阳极方向扫描时，便产生氧化波，该法称为循环伏安法。假设电活便产生氧化波，该法称为循环伏安法。假设电活性物质可逆性差，那么氧化波与复原波的高度就性物质可逆性差，那么氧化波与复原波的高度就不同，对称性也较差。不同，对称性也较差。Your site here:v It can beconsidered that the

14、substituted Li and Cu ions play an important role t o i m p r o v e b a t t e r y p e r f o r m a n c e o f t h e LiFePO4 material, which can improve the kinetics of lithium oxidation/reduction o n t h e e l e c t r o d e b y enlarging the contact area o f t h e p a r t i c l e s .Your site here:v 从图中可以看出氧化复原峰很对称，阴极峰电流 与阳极峰电流 ， 近似相等，且随着扫描速