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2020
04-26

有機涂層電化學(xué)阻抗譜
介紹我的所有阻抗圖譜看上去都一樣！這樣的抱怨非常普遍?！拔沂且粋€經(jīng)驗豐富的高分子化學(xué)家。我嘗試用電化學(xué)阻抗法來預(yù)測涂層的耐腐蝕性能。我記錄許多阻抗數(shù)據(jù)。盡管我在涂層配方中做了改變，幾乎所有的圖譜都一樣。顯然，我不能用這些結(jié)果去評價我的涂層行為。這是怎么回事？”對于這樣的抱怨，有兩種常見的原因：涂層質(zhì)量很好，EIS數(shù)據(jù)重現(xiàn)性非常好你試圖做的測試超出了電化學(xué)工作站阻抗系統(tǒng)的能力范圍第二種原因可能性更大。實際你在測試儀器的性能，而不是涂層的性能。這篇應(yīng)用報告將會探討電化學(xué)工作站對涂層阻抗測試的影響。所
2020
04-26

低阻抗鋰離子電池的電化學(xué)阻抗譜測試
引言電化學(xué)阻抗譜（EIS）是獲取電化學(xué)系統(tǒng)信息的一種強有力的測試方法。它常常被應(yīng)用在測試新型的能源轉(zhuǎn)換和存儲類電化學(xué)器件（ECS），包括電池，燃料電池和超級電容器。EIS可以被用到新設(shè)備發(fā)展的各個階段，一直從半電解池反應(yīng)的機理和動力學(xué)初始評估到電池包的質(zhì)量控制。ECS器件在高功率應(yīng)用（例如電動汽車）中使用量的增加引導(dǎo)我們發(fā)展更多具有較低阻抗的設(shè)備。不幸的是，現(xiàn)代ECS器件的阻抗常常太低了，以至于實驗室EIS系統(tǒng)無法輕易地或者準(zhǔn)確地測量到。大多數(shù)商業(yè)EIS系統(tǒng)在阻抗低于0.1Ω時測試效果不好。該技
2020
04-26

使用Gamry EIS300電化學(xué)阻抗譜軟件進(jìn)行等效電路模擬
引言電化學(xué)阻抗譜（EIS）是分析復(fù)雜電化學(xué)系統(tǒng)的強有力工具。您可以瀏覽技術(shù)報告BasicsofEIS，里面有對EIS的全面介紹。而那則技術(shù)報告中提及的大多數(shù)內(nèi)容，本文將不再贅述。本技術(shù)報告實際討論了EIS數(shù)據(jù)分析常見的方法，給大家甚至是初學(xué)者提供從EIS阻抗譜理解電解池中物理過程的基本方法。本文特意回避了與EIS數(shù)據(jù)分析相關(guān)的復(fù)雜數(shù)學(xué)計算。EIS基礎(chǔ)知識使用EIS時，您在一個廣泛的交流頻率范圍內(nèi)測試電解池的復(fù)阻抗。通常，系統(tǒng)的EIS阻抗譜由幾個電解池元件和電解池特征促成。一部分可能的元件包括：電
2020
04-13

旋轉(zhuǎn)環(huán)盤的保養(yǎng)技巧在這里
旋轉(zhuǎn)環(huán)盤是電化學(xué)測量的重要工具之一，其結(jié)構(gòu)是在園盤的同一平面上放一個同心圓環(huán)，盤與環(huán)電極之間用絕緣材料隔離，盤電極通常用被研究的材料制成，環(huán)電極一般用鉑或金制成。為了達(dá)到優(yōu)良的電極性能，電極須在加工精度、傳動裝置、測速系統(tǒng)、環(huán)電極與盤電極的幾何形狀、同心度、絕緣性能等方面均有著特殊的要求。主要用于電化學(xué)的流體動力學(xué)研究，實際應(yīng)用主要在燃料電池、電鍍、金屬腐蝕等領(lǐng)域，也有純粹做動態(tài)電化學(xué)技術(shù)研究的會應(yīng)用到。旋轉(zhuǎn)環(huán)盤的保養(yǎng)技巧：1.常有客戶詢問因為實驗室搬遷，圓環(huán)電極裝置移動位置后，會不會對實驗測試
2020
04-10

快速檢查EIS系統(tǒng)性能
引言大頻率是電化學(xué)阻抗譜（EIS）測試儀器的一個重要參數(shù)。大多數(shù)EIS制造商在說明書中列出1MHz的大頻率。但是，一些制造商的技術(shù)參數(shù)虛報了真實的系統(tǒng)性能。很多EIS儀器被測量1MHz的阻抗時可以施加1MHz的信號，然后測量響應(yīng)—這樣做的時候會有巨大的誤差。該技術(shù)報告能幫助您快速評估任意EIS儀器的性能。您可以用它簡單有效地比較不同的阻抗系統(tǒng)。在購買前一定記得要先測試！測試程序包括測量五種EIS阻抗譜。其中三種使用具有理想EIS響應(yīng)的電阻進(jìn)行記錄評估。另外兩種探測EIS系統(tǒng)的測量極限值：其一是在
2020
04-10

EIS擬合質(zhì)量
電化學(xué)阻抗譜（EIS）在電化學(xué)研究，開發(fā)和質(zhì)量控制領(lǐng)域無處不在。該技術(shù)將EIS測試得到的數(shù)據(jù)與電阻、電容、電感和其他理論元器件組成為的假設(shè)電路模型進(jìn)行比較。如果數(shù)據(jù)與電路匹配（數(shù)據(jù)與模型的“擬合”），則這一電路被視為這些數(shù)據(jù)的有效模型。有關(guān)EIS技術(shù)的背景知識，建議您首先閱讀我們的應(yīng)用報告“電化學(xué)阻抗譜原理”。有關(guān)對EIS數(shù)據(jù)建立模型的一般討論，請參考應(yīng)用報告“使用GamryEIS軟件建立等效電路模型”。但是，什么構(gòu)成了用為擬合模型的正確的電子元器件組成的電路？本應(yīng)用報告討論了模型中使用過多或不
2020
04-10

從商業(yè)軟件擬合得到的阻抗結(jié)果中確定正確的Cdl值
介紹引入常相位角元件（CPE）來代替EIS測試中的電容元件，大多數(shù)商業(yè)軟件（Gamry,Scribner,Solartron等）都可以擬合EIS數(shù)據(jù)。與使用純電容獲得的擬合結(jié)果相比，CPE獲得的結(jié)果要好得多?？紤]到CPE定義了電化學(xué)EIS實驗中表面的不均勻性以及固態(tài)EIS測試中電荷分布不均勻性，在真實體系中使用CPE能獲得更好的擬合是合理的。主要的問題是，在商業(yè)軟件中使用CPE擬合得到的電容沒有容量的單位，即Fcm-2或者Ω-1cm-2，而是Ω-1cm-2sa，其中a是CPE[1]（ZCPE=Z
2020
04-10

電化學(xué)電容測試：第三部分—電化學(xué)阻抗譜
本指南目的本章為應(yīng)用指南的第三部分，主要闡述能量轉(zhuǎn)換裝置相關(guān)的電化學(xué)技術(shù)。本章主要討論的是電化學(xué)阻抗譜基礎(chǔ)（EIS）知識并且將通過在單電化學(xué)電容和堆棧上的測試介紹Gamry的電化學(xué)阻抗技術(shù)。簡介本系列指南的第一部分將討論電容器理論基礎(chǔ)并且闡述集中用于研究電化學(xué)電容的幾種技術(shù)手段。第二部分主要解釋Gamry電化學(xué)能量PWR800軟件在能量轉(zhuǎn)換裝置循環(huán)測試上的使用。闡述了單電池和堆棧在循環(huán)過程中不同設(shè)置參數(shù)的影響。實驗本指南中描述的幾種電化學(xué)阻抗譜技術(shù)（EIS）可以在Gamry技術(shù)中完成。為此，測試
2020
04-10

測試電化學(xué)電容：第二部分—循環(huán)充放電和堆棧
指南目的本章為應(yīng)用指南描述能量存儲裝置中電化學(xué)技術(shù)的第二部分。主要解釋GamryPWR800測試軟件以及介紹電化學(xué)電容的測試技術(shù)。本應(yīng)用指南同樣將延伸至電池測試領(lǐng)域。簡介在第一部分中對電化學(xué)電容進(jìn)行了簡單介紹。討論了一些在能量儲存應(yīng)用領(lǐng)域之外化學(xué)家們所熟悉的技術(shù)。第三部分將針對電容進(jìn)行電化學(xué)阻抗譜（EIS）測試的理論和實踐。淺色波形為施加在電容上的電流。深色波形顯示的是測試的電壓。電容在0到2.7V之間循環(huán)，保持電流為0.225A。實驗循環(huán)充放電（CCD）是用于測試EDLCs和電池性能以及循環(huán)壽
2020
04-08

測試電化學(xué)電容：第Yi部分—循環(huán)伏安和滲漏電流
本章目的本應(yīng)用指南是電化學(xué)技術(shù)應(yīng)用于測試電化學(xué)電容（ECs）的第一部分，測試中采用商業(yè)電化學(xué)電容，用于解釋和討論循環(huán)伏安和滲漏電流測試的理論背景。本章簡介本應(yīng)用指南第二部分中討論的技術(shù)是電池工藝師所熟悉的。第三部分介紹了電化學(xué)阻抗譜EIS測試電容的理論以及應(yīng)用。與電池中的化學(xué)反應(yīng)不同，ECs一般通過高度可逆分離電子電荷來儲能。ECs由兩個浸入導(dǎo)電液體或聚合物電解質(zhì)的高比表面電極構(gòu)成。兩電極則通過離子傳導(dǎo)隔膜分開，防止電極間的短路。和電池相比，電化學(xué)電容具有以下優(yōu)勢：提供高功率密度的高充放電率更長
2020
04-08

電池電化學(xué)阻抗譜四端子Kelvin型測量
指南目的本應(yīng)用指南討論了兩點法和四點法電池測試的不同。比較了為CR2032紐扣電池以及18650柱形電池提供的兩種典型電池Gamry測試裝置。兩種電池固定槽都可以與Kelvin傳感器直接接觸。EIS測試在兩種型號鋰離子電池以及不同實驗裝置上進(jìn)行。另外，導(dǎo)線短路測量顯示出Gamry18650和CR2032電池固定槽的低電阻極限。簡介當(dāng)測試電池或者其他能源存儲裝置時，掌握其確切的規(guī)格是至關(guān)重要的。很多參數(shù)影響電池的容量，例如，電解質(zhì)，電極材料以及溫度等。電池必須通過各種不同測試，用于考察其容量，例如
2020
04-08

鋰離子電池基本測試
本章目的本應(yīng)用指南討論了鋰離子電池中所用到的電化學(xué)測量技術(shù)。闡述了鋰離子電池方面的理論和常用測試裝置。介紹了電池表征過程中一些常用的重要參數(shù)。此外，本章在紐扣電池上進(jìn)行了各種實驗。這些實驗向我們展示了如何獲得容量、電壓極限以及一些電池長期性能行為方面的信息。簡介電池是移動和固定設(shè)備*的能源儲備系統(tǒng)。其常見的應(yīng)用是電線無法達(dá)到的情況下的各種便攜式設(shè)備。電池的應(yīng)用領(lǐng)域小至如mp3播放器、智能手機等較小型設(shè)備，大到為機動車市場提供的高能系統(tǒng)或者是發(fā)電廠（如風(fēng)能發(fā)電站等）能量存儲系統(tǒng)。裝置電池典型的裝置
2020
04-08

大電流脈沖用于電池研究
前言如果對于測量電池性能，尤其放電過程中電池阻抗變化感興趣，GamryReference™3000電化學(xué)工作站結(jié)合30kBooster電流放大器是不錯的選擇，它可以快速施加單次或循環(huán)大電流脈沖，進(jìn)行電池循環(huán)測試。圖1：Reference™3000(左)、Reference™30kBooster(右)，以及校準(zhǔn)測試用標(biāo)準(zhǔn)電路板(綠色)。我們將30k校準(zhǔn)測試用標(biāo)準(zhǔn)電路板作為電池，來進(jìn)行測試。該電路板經(jīng)過精心設(shè)計：無論是校準(zhǔn)電路還是測試電路，都采用真正的四端子傳感方式保證電流測量回路極小的電感保證電流
2020
04-08

非標(biāo)準(zhǔn)充放電循環(huán)測試簡介：自定義電流分布
引言電動汽車?yán)锏碾姵卦诩铀俸捅３周囕v速度的過程中放電。當(dāng)車輛制動時，電池被再次充電。駕駛循環(huán)因此可以反映電池放電和充電中的顯著變化，這樣，就可能觀察到安培級的電流波動了。打個比方，美國先進(jìn)電池聯(lián)合會（USABC）對電動汽車進(jìn)行了聯(lián)邦城市駕駛?cè)粘贪才牛‵UDS）循環(huán)測試，然后將結(jié)果用峰放電功率百分比對時間的形式展示在圖1中。負(fù)的百分比數(shù)值指的是放電態(tài)，而正值指的是充電態(tài)。電池的循環(huán)充放電（CCD）用的是Gamry公司在電化學(xué)能源軟件包中實現(xiàn)的一個標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)測試。我們也有一個應(yīng)用報告解釋了如何用我們的
2020
04-01

基本電化學(xué)腐蝕測量
介紹大多數(shù)金屬腐蝕通過在金屬與溶液界面上發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生。對大氣腐蝕而言金屬表面薄的水分子層形成了溶液。大橋中的鋼筋發(fā)生腐蝕的電解液是潮濕的混凝土。盡管大多數(shù)腐蝕發(fā)生在水中，也有腐蝕發(fā)生在非水系統(tǒng)中。腐蝕通常以正、逆反應(yīng)達(dá)到平衡時的速率發(fā)生。首先是陽極反應(yīng)，金屬被氧化，釋放離子至金屬表面。另一個是發(fā)生陰極反應(yīng)，溶液中的離子（通常是O2或H+）被還原，吸收了來自金屬的電子。當(dāng)這兩個反應(yīng)達(dá)到平衡時，每個反應(yīng)的電荷轉(zhuǎn)移速度相等，沒有凈電流產(chǎn)生。正、逆反應(yīng)可發(fā)生在同一金屬或兩種不同金屬接觸。圖1-
2020
04-01

高溫高溫高壓釜內(nèi)的電化學(xué)
由JimHardy博士提供引言致謝當(dāng)我開始編寫關(guān)于在高溫高壓釜電化學(xué)操作過程中的實驗技巧和學(xué)到的教訓(xùn)時，我首先想到了先于我參與這場冒險的前賢們。這只是部分個人的清單：他們是研究者，設(shè)備工程師，指導(dǎo)者和在貝蒂斯和諾爾斯工作的技術(shù)人員們，是他們?yōu)槲忆伷搅说缆?。涌現(xiàn)在我腦海的一些名字是RickGarstka,TedDruga,BertSetterberg,RudyMajcher,JackCarr,BobRubino,DougThompson,KenGranger,RosemaryJanik,BillA
2020
04-01

動電位和循環(huán)動電位掃描
介紹動電位掃和循環(huán)動電位掃描是利用Gamry電化學(xué)工作站進(jìn)行的常用的測試方法。這些研究通常用于研究表面腐蝕。本篇應(yīng)用報告介紹了這兩種實驗方法。有關(guān)基礎(chǔ)知識，請參考我們的應(yīng)用報告“電化學(xué)腐蝕測量入門”。ASTMG59標(biāo)準(zhǔn)討論了動電位掃描，ASTMG61標(biāo)準(zhǔn)討論了循環(huán)動電位掃描。動電位掃描方法在這種類型的掃描中，電壓驅(qū)動陽極或陰極的反應(yīng)。我們觀察到的是反應(yīng)速度（電流）的總體變化。也就是，恒電位儀記錄施加在測試體系上不斷增加的電壓產(chǎn)生的電流。在總的陽極電流等于總的陰極電流時的電位就是開路電位（Eoc）
2020
04-01

校準(zhǔn)電化學(xué)工作站
介紹必須校準(zhǔn)所有科學(xué)儀器，以確保包括電化學(xué)工作站在內(nèi)的正確功能和準(zhǔn)確結(jié)果。本篇應(yīng)用報告解釋了在我們的工廠和您的實驗室中對電化學(xué)工作站進(jìn)行各種校準(zhǔn)背后的原理。為什么校準(zhǔn)?對電化學(xué)工作站進(jìn)行校準(zhǔn)是重要的。由于內(nèi)部組件隨時間變化，儀器放置在各種環(huán)境中，以及電極線和電池幾何形狀的細(xì)微差異，電化學(xué)工作站的測量值可能會略有變化。校準(zhǔn)“充值”電化學(xué)工作站對信號的響應(yīng)。測試中誤差的類型直流性能直流誤差是一種偏移誤差。也就是說，該誤差是由電子元件微小恒定的直流偏置產(chǎn)生的。直流性能會隨著時間和溫度偏移。例如，如果把
2020
04-01

方波脈沖
介紹GamryFramework™軟件中可用的許多電化學(xué)技術(shù)，包括方波伏安法，一種脈沖伏安法。本應(yīng)用報告介紹什么是方波伏安法以及所涉及的參數(shù)。方波伏安法背后的理論我們從施加一系列階梯電位信號開始。階梯波形上還添加了一個方波，因此隨著電位在每一步中突然階躍，方波與該階躍疊加。在步驟的一半，方波改變極性。這種重復(fù)的階梯加方波信號產(chǎn)生出具有特點的電壓序列施加在樣品上，如圖1所示。記錄對電極和工作電極之間的電流隨時間的變化。測量工作電極參比和參比電極之間的電壓。圖1方波伏安法中電壓如何隨時間變化的示意圖
2020
03-27

旋轉(zhuǎn)圓盤電極的實驗操作規(guī)范
旋轉(zhuǎn)圓盤電極應(yīng)用在電分析化學(xué)、電極過程和均相化學(xué)反應(yīng)的研究，電極自身旋轉(zhuǎn)時，溶液在電極表面進(jìn)行層流運動，擴散層厚度隨轉(zhuǎn)速的變化而變化，根據(jù)極限擴散電流方程式，可以準(zhǔn)確測定擴散電流。旋轉(zhuǎn)圓盤電極的實驗操作規(guī)范：1.取所需電解液70ml于電解池；2.按照實驗要求選擇所需電極體系，將制備好的工作電極‘Woking’及其他電極進(jìn)行安裝、固定；3.將各電極與電化學(xué)工作站正確連接；（若工作電極為圓盤電極只連接“Disk”接線柱，若為圓環(huán)電極需將“Disk”及“Ring”兩線柱均接入工作站）4.接通裝置電源，

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美國Gamry電化學(xué)

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