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2020
04-26

有機(jī)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€(gè)經(jīng)驗(yàn)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(cè)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(píng)價(jià)我的涂層行為。這是怎么回事？”對(duì)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(cè)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(shí)際你在測(cè)試儀器的性能，而不是涂層的性能。這篇應(yīng)用報(bào)告將會(huì)探討電化學(xué)工作站對(duì)涂層阻抗測(cè)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(cè)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(qiáng)有力的測(cè)試方法。它常常被應(yīng)用在測(cè)試新型的能源轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)類電化學(xué)器件（ECS），包括電池，燃料電池和超級(jí)電容器。EIS可以被用到新設(shè)備發(fā)展的各個(gè)階段，一直從半電解池反應(yīng)的機(jī)理和動(dòng)力學(xué)初始評(píng)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(dòng)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(shí)驗(yàn)室EIS系統(tǒng)無法輕易地或者準(zhǔn)確地測(cè)量到。大多數(shù)商業(yè)EIS系統(tǒng)在阻抗低于0.1Ω時(shí)測(cè)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(qiáng)有力工具。您可以瀏覽技術(shù)報(bào)告BasicsofEIS，里面有對(duì)EIS的全面介紹。而那則技術(shù)報(bào)告中提及的大多數(shù)內(nèi)容，本文將不再贅述。本技術(shù)報(bào)告實(shí)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(jì)算。EIS基礎(chǔ)知識(shí)使用EIS時(shí)，您在一個(gè)廣泛的交流頻率范圍內(nèi)測(cè)試電解池的復(fù)阻抗。通常，系統(tǒng)的EIS阻抗譜由幾個(gè)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(cè)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(gè)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(dòng)裝置、測(cè)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(dòng)力學(xué)研究，實(shí)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(dòng)態(tài)電化學(xué)技術(shù)研究的會(huì)應(yīng)用到。旋轉(zhuǎn)環(huán)盤的保養(yǎng)技巧：1.常有客戶詢問因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室搬遷，圓環(huán)電極裝置移動(dòng)位置后，會(huì)不會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)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(cè)試儀器的一個(gè)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(bào)了真實(shí)的系統(tǒng)性能。很多EIS儀器被測(cè)量1MHz的阻抗時(shí)可以施加1MHz的信號(hào)，然后測(cè)量響應(yīng)—這樣做的時(shí)候會(huì)有巨大的誤差。該技術(shù)報(bào)告能幫助您快速評(píng)估任意EIS儀器的性能。您可以用它簡(jiǎn)單有效地比較不同的阻抗系統(tǒng)。在購(gòu)買前一定記得要先測(cè)試！測(cè)試程序包括測(cè)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(píng)估。另外兩種探測(cè)EIS系統(tǒng)的測(cè)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(cè)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(shí)，建議您首先閱讀我們的應(yīng)用報(bào)告“電化學(xué)阻抗譜原理”。有關(guān)對(duì)EIS數(shù)據(jù)建立模型的一般討論，請(qǐng)參考應(yīng)用報(bào)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(bào)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(cè)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。考慮到CPE定義了電化學(xué)EIS實(shí)驗(yàn)中表面的不均勻性以及固態(tài)EIS測(cè)試中電荷分布不均勻性，在真實(shí)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(cè)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(shí)并且將通過在單電化學(xué)電容和堆棧上的測(cè)試介紹Gamry的電化學(xué)阻抗技術(shù)。簡(jiǎn)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(cè)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(shí)驗(yàn)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(cè)試
2020
04-10

測(cè)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(chǔ)裝置中電化學(xué)技術(shù)的第二部分。主要解釋GamryPWR800測(cè)試軟件以及介紹電化學(xué)電容的測(cè)試技術(shù)。本應(yīng)用指南同樣將延伸至電池測(cè)試領(lǐng)域。簡(jiǎn)介在第一部分中對(duì)電化學(xué)電容進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹。討論了一些在能量?jī)?chǔ)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(duì)電容進(jìn)行電化學(xué)阻抗譜（EIS）測(cè)試的理論和實(shí)踐。淺色波形為施加在電容上的電流。深色波形顯示的是測(cè)試的電壓。電容在0到2.7V之間循環(huán)，保持電流為0.225A。實(shí)驗(yàn)循環(huán)充放電（CCD）是用于測(cè)試EDLCs和電池性能以及循環(huán)壽
2020
04-08

測(cè)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(cè)試電化學(xué)電容（ECs）的第一部分，測(cè)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(cè)試的理論背景。本章簡(jiǎn)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(cè)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(chǔ)能。ECs由兩個(gè)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(shì)：提供高功率密度的高充放電率更長(zhǎng)
2020
04-08

電池電化學(xué)阻抗譜四端子Kelvin型測(cè)量
指南目的本應(yīng)用指南討論了兩點(diǎn)法和四點(diǎn)法電池測(cè)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(cè)試裝置。兩種電池固定槽都可以與Kelvin傳感器直接接觸。EIS測(cè)試在兩種型號(hào)鋰離子電池以及不同實(shí)驗(yàn)裝置上進(jìn)行。另外，導(dǎo)線短路測(cè)量顯示出Gamry18650和CR2032電池固定槽的低電阻極限。簡(jiǎn)介當(dāng)測(cè)試電池或者其他能源存儲(chǔ)裝置時(shí)，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(cè)試，用于考察其容量，例如
2020
04-08

鋰離子電池基本測(cè)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(cè)量技術(shù)。闡述了鋰離子電池方面的理論和常用測(cè)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(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)向我們展示了如何獲得容量、電壓極限以及一些電池長(zhǎng)期性能行為方面的信息。簡(jiǎn)介電池是移動(dòng)和固定設(shè)備*的能源儲(chǔ)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(jī)等較小型設(shè)備，大到為機(jī)動(dòng)車市場(chǎng)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(chǔ)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(duì)于測(cè)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(cuò)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(cè)試。圖1：Reference™3000(左)、Reference™30kBooster(右)，以及校準(zhǔn)測(cè)試用標(biāo)準(zhǔn)電路板(綠色)。我們將30k校準(zhǔn)測(cè)試用標(biāo)準(zhǔn)電路板作為電池，來進(jìn)行測(cè)試。該電路板經(jīng)過精心設(shè)計(jì)：無論是校準(zhǔn)電路還是測(cè)試電路，都采用真正的四端子傳感方式保證電流測(cè)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(cè)試簡(jiǎn)介：自定義電流分布
引言電動(dòng)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(dòng)時(shí)，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(jí)的電流波動(dòng)了。打個(gè)比方，美國(guó)先進(jìn)電池聯(lián)合會(huì)（USABC）對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行了聯(lián)邦城市駕駛?cè)粘贪才牛‵UDS）循環(huán)測(cè)試，然后將結(jié)果用峰放電功率百分比對(duì)時(shí)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(shí)現(xiàn)的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)測(cè)試。我們也有一個(gè)應(yīng)用報(bào)告解釋了如何用我們的
2020
04-01

基本電化學(xué)腐蝕測(cè)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(duì)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(shí)的速率發(fā)生。首先是陽(yáng)極反應(yīng)，金屬被氧化，釋放離子至金屬表面。另一個(gè)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(gè)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，每個(gè)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(shí)驗(yàn)技巧和學(xué)到的教訓(xùn)時(shí)，我首先想到了先于我參與這場(chǎng)冒險(xiǎn)的前賢們。這只是部分個(gè)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(dòng)電位和循環(huán)動(dòng)電位掃描
介紹動(dòng)電位掃和循環(huán)動(dòng)電位掃描是利用Gamry電化學(xué)工作站進(jìn)行的常用的測(cè)試方法。這些研究通常用于研究表面腐蝕。本篇應(yīng)用報(bào)告介紹了這兩種實(shí)驗(yàn)方法。有關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，請(qǐng)參考我們的應(yīng)用報(bào)告“電化學(xué)腐蝕測(cè)量入門”。ASTMG59標(biāo)準(zhǔn)討論了動(dòng)電位掃描，ASTMG61標(biāo)準(zhǔn)討論了循環(huán)動(dòng)電位掃描。動(dòng)電位掃描方法在這種類型的掃描中，電壓驅(qū)動(dòng)陽(yáng)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(cè)試體系上不斷增加的電壓產(chǎn)生的電流。在總的陽(yáng)極電流等于總的陰極電流時(shí)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(bào)告解釋了在我們的工廠和您的實(shí)驗(yàn)室中對(duì)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(duì)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(shí)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(cè)量值可能會(huì)略有變化。校準(zhǔn)“充值”電化學(xué)工作站對(duì)信號(hào)的響應(yīng)。測(cè)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(huì)隨著時(shí)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(bào)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(hào)開始。階梯波形上還添加了一個(gè)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(hào)產(chǎn)生出具有特點(diǎn)的電壓序列施加在樣品上，如圖1所示。記錄對(duì)電極和工作電極之間的電流隨時(shí)間的變化。測(cè)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(shí)間變化的示意圖
2020
03-27

旋轉(zhuǎn)圓盤電極的實(shí)驗(yàn)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(shí)，溶液在電極表面進(jìn)行層流運(yùn)動(dòng)，擴(kuò)散層厚度隨轉(zhuǎn)速的變化而變化，根據(jù)極限擴(kuò)散電流方程式，可以準(zhǔn)確測(cè)定擴(kuò)散電流。旋轉(zhuǎn)圓盤電極的實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范：1.取所需電解液70ml于電解池；2.按照實(shí)驗(yàn)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(guó)Gamry電化學(xué)

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