電化學(xué)工作站原理與應(yīng)用簡(jiǎn)介ppt課件

1、LOGOLOGO電電化化學(xué)學(xué)任任務(wù)務(wù)站的原理站的原理與運(yùn)與運(yùn)用用Contents1. 電電化化學(xué)學(xué)任任務(wù)務(wù)站的根本站的根本概概述述2.電電化化學(xué)測(cè)試學(xué)測(cè)試方法方法3. 電電化化學(xué)學(xué)任任務(wù)務(wù)站的原理站的原理4. 電電化化學(xué)學(xué)任任務(wù)務(wù)站的站的詳細(xì)運(yùn)詳細(xì)運(yùn)用用v1.電化學(xué)任務(wù)站的根本概述電化學(xué)任務(wù)站的根本概述 v 電化學(xué)任務(wù)站在電池檢測(cè)中占有重要位置，電化學(xué)任務(wù)站在電池檢測(cè)中占有重要位置，它將恒電位儀、恒電流儀和電化學(xué)交流阻抗分析它將恒電位儀、恒電流儀和電化學(xué)交流阻抗分析儀有機(jī)地結(jié)合，既可以做三種根本功能的常規(guī)試儀有機(jī)地結(jié)合，既可以做三種根本功能的常規(guī)試 驗(yàn)，也可以做基于這三種根本功能的程式化實(shí)驗(yàn)。

2、驗(yàn)，也可以做基于這三種根本功能的程式化實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中，既能檢測(cè)電池電壓、電流、容量等根在實(shí)驗(yàn)中，既能檢測(cè)電池電壓、電流、容量等根本參數(shù)，又能檢測(cè)表達(dá)電池反響機(jī)理的交流阻抗本參數(shù)，又能檢測(cè)表達(dá)電池反響機(jī)理的交流阻抗參數(shù)，從而完成對(duì)多種形狀下電池參數(shù)的跟蹤和參數(shù)，從而完成對(duì)多種形狀下電池參數(shù)的跟蹤和分析。分析。v 1.提供交流阻抗及多種常規(guī)電化學(xué)測(cè)試，交流阻抗譜寬在同類產(chǎn)品中提供交流阻抗及多種常規(guī)電化學(xué)測(cè)試，交流阻抗譜寬在同類產(chǎn)品中獨(dú)一無二。獨(dú)一無二。 2.先進(jìn)的非線性阻抗擬合技術(shù)，可最有效的表征測(cè)試體系；獨(dú)家提供先進(jìn)的非線性阻抗擬合技術(shù)，可最有效的表征測(cè)試體系；獨(dú)家提供BV方程擬合工具，經(jīng)過穩(wěn)態(tài)

3、極化曲線可準(zhǔn)確測(cè)定體系的根本反響參方程擬合工具，經(jīng)過穩(wěn)態(tài)極化曲線可準(zhǔn)確測(cè)定體系的根本反響參數(shù)。數(shù)。 3.具有高輸入阻抗，大電流，可支持至具有高輸入阻抗，大電流，可支持至100A電流電流 4.電化學(xué)噪音，多池多通道，序列丈量等多個(gè)功能電化學(xué)噪音，多池多通道，序列丈量等多個(gè)功能 5.特別設(shè)計(jì)的微分電容測(cè)試技術(shù)，完全消除了測(cè)試曲線的扭曲、毛刺特別設(shè)計(jì)的微分電容測(cè)試技術(shù)，完全消除了測(cè)試曲線的扭曲、毛刺景象景象 6.信噪比為同類產(chǎn)品最好，測(cè)試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度位于前茅，重現(xiàn)性優(yōu)良信噪比為同類產(chǎn)品最好，測(cè)試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度位于前茅，重現(xiàn)性優(yōu)良 7.針對(duì)大電流測(cè)試，引薦遮斷電流法技術(shù)，有效的堅(jiān)持高頻區(qū)阻抗測(cè)針對(duì)大電流測(cè)試

4、，引薦遮斷電流法技術(shù)，有效的堅(jiān)持高頻區(qū)阻抗測(cè)試精度；特別設(shè)計(jì)的松弛伏安法試精度；特別設(shè)計(jì)的松弛伏安法RV使得涂層低頻區(qū)測(cè)試速度提使得涂層低頻區(qū)測(cè)試速度提高百倍高百倍 8.最新推出光電效應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)，可準(zhǔn)確檢測(cè)光最新推出光電效應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)，可準(zhǔn)確檢測(cè)光-電流、光電流、光-電壓在不同電壓在不同條件下的變化，測(cè)試光電流效率、激發(fā)電子壽命及分散系數(shù)等條件下的變化，測(cè)試光電流效率、激發(fā)電子壽命及分散系數(shù)等電化學(xué)任務(wù)站的安裝圖電化學(xué)任務(wù)站3211為任務(wù)電極 2為參比電極 3為對(duì)電極3 2 1電化學(xué)任務(wù)站的安裝圖電化學(xué)任務(wù)站的安裝圖v1.2 三電極體系三電極體系v 研討電極上電子的運(yùn)動(dòng)是電化學(xué)反響的根底，研討電

5、極上電子的運(yùn)動(dòng)是電化學(xué)反響的根底，為了分別對(duì)電池或電解池的陰極，陽(yáng)極發(fā)生的反為了分別對(duì)電池或電解池的陰極，陽(yáng)極發(fā)生的反響進(jìn)展察看需用到三電極體系。響進(jìn)展察看需用到三電極體系。v參與的電極叫做參比電極，它的作用是為了丈量參與的電極叫做參比電極，它的作用是為了丈量進(jìn)展這些反響的電極電位的一個(gè)基準(zhǔn)電極。進(jìn)展這些反響的電極電位的一個(gè)基準(zhǔn)電極。v被測(cè)定的電極叫做任務(wù)電極，與任務(wù)電極相對(duì)的被測(cè)定的電極叫做任務(wù)電極，與任務(wù)電極相對(duì)的電極叫做輔助電極。電極叫做輔助電極。v在三電極法中為了可以在測(cè)定研討電極和參比電在三電極法中為了可以在測(cè)定研討電極和參比電極之間電壓同時(shí)，又能恣意調(diào)理研討電極的電位，極之間電壓同

6、時(shí)，又能恣意調(diào)理研討電極的電位，最理想的設(shè)備為具有自動(dòng)調(diào)理功能的恒電位儀。最理想的設(shè)備為具有自動(dòng)調(diào)理功能的恒電位儀。v1.3 恒電位儀的根本概念恒電位儀的根本概念v 恒電位儀是電化學(xué)測(cè)試中最重要的儀器，其恒電位儀是電化學(xué)測(cè)試中最重要的儀器，其性能的優(yōu)良直接影響電化學(xué)測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確度。性能的優(yōu)良直接影響電化學(xué)測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確度。由它控制電極電位為指定值，以到達(dá)恒電位極化由它控制電極電位為指定值，以到達(dá)恒電位極化的目的。假設(shè)給以指令信號(hào)，那么可使電極電位的目的。假設(shè)給以指令信號(hào)，那么可使電極電位自動(dòng)跟蹤指令信號(hào)而變化。自動(dòng)跟蹤指令信號(hào)而變化。v2.電化學(xué)測(cè)試簡(jiǎn)述電化學(xué)測(cè)試簡(jiǎn)述v 電化學(xué)測(cè)定方法是將化

7、學(xué)物質(zhì)的變化歸電化學(xué)測(cè)定方法是將化學(xué)物質(zhì)的變化歸結(jié)為電化學(xué)反響，也就是以體系中的電位、結(jié)為電化學(xué)反響，也就是以體系中的電位、電流或者電量作為體系中發(fā)生化學(xué)反響的電流或者電量作為體系中發(fā)生化學(xué)反響的量度進(jìn)展測(cè)定的方法。包括電流量度進(jìn)展測(cè)定的方法。包括電流-電位曲線電位曲線的測(cè)定；電極化學(xué)反響的電位分析，電極的測(cè)定；電極化學(xué)反響的電位分析，電極化學(xué)反響的電量分析；對(duì)被測(cè)對(duì)象進(jìn)展微化學(xué)反響的電量分析；對(duì)被測(cè)對(duì)象進(jìn)展微量測(cè)定的極譜分析；交流阻抗測(cè)試等。量測(cè)定的極譜分析；交流阻抗測(cè)試等。v常用的電化學(xué)測(cè)試方法技術(shù)為：常用的電化學(xué)測(cè)試方法技術(shù)為：v電流分析法電流分析法(也稱為計(jì)時(shí)安培法也稱為計(jì)時(shí)安培法)、

8、差分脈沖安培、差分脈沖安培法法(DPA)、差分脈沖伏安法、差分脈沖伏安法(DPV)、循環(huán)伏安、循環(huán)伏安法法(CV)、線性掃描伏安法、線性掃描伏安法(LSV)、常規(guī)脈沖伏、常規(guī)脈沖伏安法安法(NPV)、方波伏安法、方波伏安法(SWV)等。等。v電化學(xué)測(cè)試方法的優(yōu)點(diǎn)：電化學(xué)測(cè)試方法的優(yōu)點(diǎn)：v1簡(jiǎn)單易行?？蓪⑵胀y以測(cè)定的化學(xué)參數(shù)直簡(jiǎn)單易行。可將普通難以測(cè)定的化學(xué)參數(shù)直接變換成容易測(cè)定的電參數(shù)加以測(cè)定。接變換成容易測(cè)定的電參數(shù)加以測(cè)定。v2靈敏度高。由于電化學(xué)反響是按法拉第定律靈敏度高。由于電化學(xué)反響是按法拉第定律進(jìn)展的，所以，即使是微量的物量變化也可以經(jīng)進(jìn)展的，所以，即使是微量的物量變化也可以經(jīng)過

9、容易測(cè)定到的電流或電量來進(jìn)展測(cè)定。過容易測(cè)定到的電流或電量來進(jìn)展測(cè)定。v3實(shí)時(shí)性好。利用高精度的特點(diǎn)，可以檢測(cè)出實(shí)時(shí)性好。利用高精度的特點(diǎn)，可以檢測(cè)出微反響量，并對(duì)其進(jìn)展定量。微反響量，并對(duì)其進(jìn)展定量。v3.電化學(xué)任務(wù)站的根本原理及其運(yùn)用電化學(xué)任務(wù)站的根本原理及其運(yùn)用v交流阻抗的原理及運(yùn)用交流阻抗的原理及運(yùn)用v交流阻抗方法是用小幅度交流信號(hào)擾動(dòng)電解池，交流阻抗方法是用小幅度交流信號(hào)擾動(dòng)電解池，并察看體系在穩(wěn)態(tài)時(shí)對(duì)擾動(dòng)的跟隨的情況，同時(shí)并察看體系在穩(wěn)態(tài)時(shí)對(duì)擾動(dòng)的跟隨的情況，同時(shí)丈量電極的交流阻抗，進(jìn)而計(jì)算電極的電化學(xué)參丈量電極的交流阻抗，進(jìn)而計(jì)算電極的電化學(xué)參數(shù)。從原理上來說，阻抗丈量可運(yùn)用與任

10、何物理數(shù)。從原理上來說，阻抗丈量可運(yùn)用與任何物理資料，任何體系，只需該體系具有雙電極，并在資料，任何體系，只需該體系具有雙電極，并在該雙電極上對(duì)交流電壓具有瞬時(shí)的交流電流相應(yīng)該雙電極上對(duì)交流電壓具有瞬時(shí)的交流電流相應(yīng)特性即可。特性即可。v 交流阻抗譜(EIS)在防腐技術(shù)方面的運(yùn)用v 1985年發(fā)現(xiàn)聚苯胺能使不銹鋼的電位維持在穩(wěn)定鈍化區(qū)，使其處于陽(yáng)極維護(hù)形狀聚苯胺在金屬防腐工程領(lǐng)域的運(yùn)用成為近年來研討的熱點(diǎn).v 交流阻抗譜(EIS)在金屬外表鈍化方面的運(yùn)用v 要確定某鈍化工藝中Fe2+濃度對(duì)鈍化效果的影響，可以在不同的Fe2+濃度下測(cè)試出交流阻抗曲線，從中挑選出最適宜的工況。v 闡明濃度1比濃度

11、2、濃度3的成膜工藝要好，因此可以選擇濃度1作為該參數(shù)的最正確條件。v循環(huán)伏安法原理循環(huán)伏安法原理v 循環(huán)伏安法是在一定電位下丈量體系的電流，循環(huán)伏安法是在一定電位下丈量體系的電流，得到伏安特性曲線。根據(jù)伏安特性曲線進(jìn)展定性得到伏安特性曲線。根據(jù)伏安特性曲線進(jìn)展定性定量分析。假設(shè)施加的電位為等腰三角形的方式定量分析。假設(shè)施加的電位為等腰三角形的方式加在任務(wù)電極上，得到的電流電壓曲線包括兩個(gè)加在任務(wù)電極上，得到的電流電壓曲線包括兩個(gè)分支，假設(shè)前半部分電位向陰極方向掃描，產(chǎn)生分支，假設(shè)前半部分電位向陰極方向掃描，產(chǎn)生復(fù)原波，那么后半部分電位向陽(yáng)極方向掃描時(shí)，復(fù)原波，那么后半部分電位向陽(yáng)極方向掃描時(shí)

12、，便產(chǎn)生氧化波，該法稱為循環(huán)伏安法。假設(shè)電活便產(chǎn)生氧化波，該法稱為循環(huán)伏安法。假設(shè)電活性物質(zhì)可逆性差，那么氧化波與復(fù)原波的高度就性物質(zhì)可逆性差，那么氧化波與復(fù)原波的高度就不同，對(duì)稱性也較差。不同，對(duì)稱性也較差。v It can beconsidered that the 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