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  • 电化学工作站的基本原理及应用(二)

    时间:2022-05-27   访问量:1319

    电化学工作站的基本原理及运用


    1、稳态检验:恒电流法及恒电势法

    所谓的稳态,即电化学参量(电极电势,电流密度,电极界面情况等)改动甚微或基本不变的情况。最常用的稳态检验方法,当然便是恒电流法及恒电势法,便是给电化学系统一个安稳不变的电流或许电极电势的条件。

    一般咱们可以运用恒电位仪或许电化学工作站来完成这种条件。经过在电化学工作站简单地设置电流或电势以及时间这几个参数,就可以有效地运用这两种方法啦。该方法用的比较多的当地首要有:活性资料的电化学堆积以及金属稳态极化曲线的测定等等。

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    2、暂态检验:控制电流阶跃及控制电势阶跃法

    电化学工作站所谓的暂态,当然是相对于稳态而言的。在一个稳态向另一个稳态的转变进程中,恣意一个电极还未抵达稳态时,都处于暂态进程,如双电层充电进程,电化学反应进程以及涣散传质进程等。

    最常见的方法要数控制电流阶跃法以及控制电势阶跃法这两种。控制电流阶跃法,也叫计时电位法,即在某一时间点,电流发生突变,而在其他时间段,电流坚持相应的安稳情况。

    同理,控制电势阶跃法也便是计时电流法,即在某一时间点,电势发生突变,而在其他时间段,电势坚持相应的安稳情况。

    运用这种暂态的控制方法,电化学工作站一般可以根究一些电化学改动进程的性质,如动力存储设备充电进程的快慢,电化学工作站界面的吸附或涣散作用的判别等。计时电流法还可以用以根究电致变色资料变色功用的好坏。


    3、伏安法:线性伏安法,循环伏安法

    电化学工作站伏安法应该算是电化学检验中最为常用的方法,由于电流、电压均坚持动态的进程,才是最常见的电化学反应进程。一般而言,电化学工作站伏安法首要有线性伏安法以及循环伏安法,两者的差异在于,线性伏安法“有去无回”,而循环伏安法“从哪里启航就回哪去”。线性伏安法即在必定的电压改动速率下,调查电流相应的响应情况。同理,电化学工作站循环伏安法也是相同,只不过电压的改动是循环的,从起点到终点再回到起点。

    线性伏安法运用的范畴较广,首要包括太阳能电池光电功用的检验,电化学工作站燃料电池等氧复原曲线的检验以及电催化中催化曲线的检验等。而循环伏安法,首要用以根究超级电容器的储能大小及电容行为、资料的氧化复原特性等等。

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    4、交流阻抗法

    电化学工作站交流阻抗法的首要完成方法是,控制电化学系统的电流在小幅度的条件下随时间改动,一起丈量电势随时间的改动获取阻抗或导纳的功用,进而进行电化学系统的反应机理分析及核算系统的相关参数等。交流阻抗谱可以分为电化学阻抗谱(EIS)和交流伏安法。电化学工作站,不同频率下的电化学阻抗功用;而交流伏安法是在某一特定频率下,研究交流电流的振幅和相位随时间的改动。

    由于采用小幅度的正弦电势信号对系统进行微扰,电极上交替出现阳极和阴极进程,二者作用相反,因而,即使扰动信号长时间作用于电极,也不会导致极化现象的堆集性开展和电极表面情况的堆集性改动。因而EIS是一种“准稳态方法”。电化学工作站,咱们一般可以分分出一些表面吸附作用以及离子涣散作用的奉献分配,电化学系统的阻抗大小、频谱特性以及电荷电子传输的才能强弱等等。


    

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