电化学工作站ppt课件
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电化学工作站PPT课件
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国外主要的电化学工作站
4
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1.2 三电极体系
研究电极上电子的运动是电 化学反应的基础，为了分别 对电池或电解池的阴极，阳 极发生的反应进行观察需用 到三电极体系。
加入的电极叫做参比电极， 它的作用是为了测量进行这 些反应的电极电位的一个基 准电极。
被测定的电极叫做工作电极 ，与工作电极相对的电极叫 做辅助电极。
。因此此扩散过程为控制步，在低频处占主要 部分
。
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Nyquist图中，最先响应的总是纯 电阻，而后是
电容和电化学反应，再其后是扩散过程。纯电阻为 实部最小的点，而电容和电化学反应为一个半圆， 这是理想情况，如果有多个电化学反应，也就是说
有多个电荷转移过程。那么这个半圆可能不是正圆 ，也可能是两个圆。扩散阻抗表现为一个45度直线
单方向扫描
✓ 正向峰电流iPC ✓ 正向峰电位fPC ✓ 正向半峰电位
fp/2C ✓ 正向峰面积SC ✓ 逆向峰电流iPA
✓ 记录方式：伏 安曲线、电流 时间曲线
✓ 记录精度
✓ 逆向峰电位fPA ✓ 逆向半峰电位
fp/2A ✓ 逆向峰面积SA
11 ✓ 峰电位差Df
.
电化学测试方法的优点：
1．简单易行。可将一般难以测定的化学参 数直接变换成容易测定的电参数加以测定 。
电化学工作站的原理与应用
1
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目录
1、电化学工作站的基本概述 2、电化学测试方法 3、电化学工作站的原理及其具体应用
2
.
1.1电化学工作站的基本概述
电化学工作站在电池检测中占有重要地 位，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 基本功能的常规试 验，也可以做基于这三 种基本功能的程式化试验。在试验中，既 能检测电池电压、电流、容量等基本参数 ，又能检测体现电池反应机理的交流阻抗 参数，从而完成对多种状态下电池参数的 跟踪和分析。
电化学工作站介绍及使用方法PPT参考课件
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15
4.常用电化学试验操作及参数设置
❖ 4.1循环伏安法使用方法 4.1.1在控制界面中点击图标，选择Cyclic Voltammetry，点击OK
16
4.1.2在控制界面中点击图标，在弹出的对话框中设置参数。
❖ Init E (V)：起始电位，-10 － +10 ❖ High E (V)：最高电位，-10 － +10 ❖ Low E (V)： 最低电位，-10 － +10 ❖ Initial Scan：起始扫描方向，Positive（阳极）或者 Negative 阴极） ❖ Scan Rate （V/s）：扫描速度，1e-6 － 20000 ❖ Sweep Segments：扫描圈数，1 － 1000000 ❖ Sample Interval （V）：样品间隔，1e-6 － 0.064 ❖ Quiet Time（sec）：静止时间，0 － 100000 ❖ Sensitivity （A/V）：灵敏度，1e-12 － 0.1
30
31
实验测定结束后，单击图标，弹出保存对话框， 输入文件名称及选择保存路径，单击保存。
32
33
五、常见故障与消除
❖ 参比电极、工作电极断路 ❖ 接触不良 ❖ 三电极之间短路 ❖不合理的预设参数 ❖ 数 据 溢 出 (Overflow)
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22
例如：
23
24
4.3 安培i-t曲线法
25
Init E (V)： 起始电位，-10 － +10
Sample Interval（s）：采样间隔，1e-6 － 50
Sampling Time：全部测量时间，0.001 － 5e5
Scales during Run：运行时梯度，1, 2, 3
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4.常用电化学试验操作及参数设置
❖ 4.1循环伏安法使用方法 4.1.1在控制界面中点击图标，选择Cyclic Voltammetry，点击OK
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4.1.2在控制界面中点击图标，在弹出的对话框中设置参数。
❖ Init E (V)：起始电位，-10 － +10 ❖ High E (V)：最高电位，-10 － +10 ❖ Low E (V)： 最低电位，-10 － +10 ❖ Initial Scan：起始扫描方向，Positive（阳极）或者 Negative 阴极） ❖ Scan Rate （V/s）：扫描速度，1e-6 － 20000 ❖ Sweep Segments：扫描圈数，1 － 1000000 ❖ Sample Interval （V）：样品间隔，1e-6 － 0.064 ❖ Quiet Time（sec）：静止时间，0 － 100000 ❖ Sensitivity （A/V）：灵敏度，1e-12 － 0.1
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实验测定结束后，单击图标，弹出保存对话框， 输入文件名称及选择保存路径，单击保存。
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五、常见故障与消除
❖ 参比电极、工作电极断路 ❖ 接触不良 ❖ 三电极之间短路 ❖不合理的预设参数 ❖ 数 据 溢 出 (Overflow)
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例如：
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4.3 安培i-t曲线法
25
Init E (V)： 起始电位，-10 － +10
Sample Interval（s）：采样间隔，1e-6 － 50
Sampling Time：全部测量时间，0.001 － 5e5
Scales during Run：运行时梯度，1, 2, 3
Gamry电化学工作站使用教程-详PPT学习课件
• 选择软件安装位置，可以安装其他盘中， 建议安装在C盘
• 选择需要安装的软件包
Framework是测试软件，根据您购买的软件包进行选择，如果是 GLOBAL，您可以选择所有的软件包
Echem Analyst是数据分析软件包，选上
• Device Driver是硬件驱动，购买了硬件才需要勾选
Multiplexer: ECM8™ Electrochemical Multiplexer Temperature Controller: TDC4 Temperature Controller
① 打开安装软件包或插入安装CD盘
解压文件
Autorun
② 按照提示点击next或者Yes
• 许可协议
• 提示安装版本
• 如果之前装过软件，会提示覆盖，选择Yes
• 注意：如果之安装的是version 7版本的软 件，请用控制面板中的程序将version 7删 除干净，否则安装verison 6会有问题。
7. 授权完成后，进行校准测试
1. Packing List 2. Connection 3. Installation 4. Calibration 5. Software Package 6. How to run CV and CCD?
Calibration Guide
① 如果有可能，请将仪器接地。接地接口(Chassis Ground)在仪器后面板， 接地线的一端插入接地接口，另一端与地线相连。
⑤选择要做Calibration测试的仪器，校准类型选择Both，直流和交流都要做。
⑥在确认提示连接Calibration那一面，放置屏蔽盒以及充分预热两个提示 框后，校准测试自动进行。测试完成后，在存储数据的文件夹中会出现命名 如Calibration Results ####.txt的结果（####表示仪器型号和序列号）。 打开结果，查看最后一行: System Passed Calibration with no warnings or errors。表明仪器正常，可进行电化学测试。
CHI电化学工作站介绍及使用方法经典课件
实验完成后，得到如下图的实 验结果图，从图上我们可以读出 电极表面的电阻值。下图是一个 裸铂电极在以0.1mol/L KCl包含 1.0mmol/L [Fe(CN)6]3−/4−的电 解质溶液中扫描后得到的交流阻 抗图，从图中我们可以得出，该 裸铂电极的电阻值大约为706Ω。
实验测定结束后，单击图标，弹出保存对话框， 输入文件名称及选择保存路径，单击保存。
3. 打开工作站开关
Technique 实验技术 CHI电化学分析仪是多功能仪器．用此命令可选择某一电化
学实验技术．将鼠标器指向所选择的技术，然后双击该技术 名就行．也可单击技术名，然后按OK键．
Parameters 实验参数 选定实验技术后，就可设置所需的实验参数．实验参数的动 态范围可用Help（帮助）看到．如果你输入的参数超出了许 可范围，程序会给出警告，给出许可范围，并让你修改．在 数据采样不溢出的情况下，你应该选择尽可能高的 Sensitivity（灵敏度）．这样模／数转换器可充分利用其动 态范围．这可保证数据有较高的精度和较高的信噪比．
CHI电化学工 作站介绍及使
用方法
一、仪器介绍
CHI660C系列电化学分析仪/工作站为通用电 化学测量系统．仪器集成了几乎所有常用的 电化学测量技术，包括恒电位，恒电流，电 位扫描，电流扫描，电位阶跃，电流阶跃， 脉冲，方波，交流伏安法，流体力学调伏安 法，库仑法，电位法，以及交流阻抗等．可 以进行各种电化学常数的测量。
4.常用电化学试验操作及参数设置
4.1循环伏安法使用方法 4.1.1在控制界面中点击图标，选择Cyclic Voltammetry，点击OK
4.1.2在控制界面中点击图标，在弹出的对话框中设置参数。
Init E (V)：起始电位，-10 － +10 High E (V)：最高电位，-10 － +10 Low E (V)： 最低电位，-10 － +10 Initial Scan：起始扫描方向，Positive（阳极）或者 Negative 阴极） Scan Rate （V/s）：扫描速度，1e-6 － 20000 Sweep Segments：扫描圈数，1 － 1000000 Sample Interval （V）：样品间隔，1e-6 － 0.064 Quiet Time（sec）：静止时间，0 － 100000 Sensitivity （A/V）：灵敏度，1e-12 － 0.1
实验测定结束后，单击图标，弹出保存对话框， 输入文件名称及选择保存路径，单击保存。
3. 打开工作站开关
Technique 实验技术 CHI电化学分析仪是多功能仪器．用此命令可选择某一电化
学实验技术．将鼠标器指向所选择的技术，然后双击该技术 名就行．也可单击技术名，然后按OK键．
Parameters 实验参数 选定实验技术后，就可设置所需的实验参数．实验参数的动 态范围可用Help（帮助）看到．如果你输入的参数超出了许 可范围，程序会给出警告，给出许可范围，并让你修改．在 数据采样不溢出的情况下，你应该选择尽可能高的 Sensitivity（灵敏度）．这样模／数转换器可充分利用其动 态范围．这可保证数据有较高的精度和较高的信噪比．
CHI电化学工 作站介绍及使
用方法
一、仪器介绍
CHI660C系列电化学分析仪/工作站为通用电 化学测量系统．仪器集成了几乎所有常用的 电化学测量技术，包括恒电位，恒电流，电 位扫描，电流扫描，电位阶跃，电流阶跃， 脉冲，方波，交流伏安法，流体力学调伏安 法，库仑法，电位法，以及交流阻抗等．可 以进行各种电化学常数的测量。
4.常用电化学试验操作及参数设置
4.1循环伏安法使用方法 4.1.1在控制界面中点击图标，选择Cyclic Voltammetry，点击OK
4.1.2在控制界面中点击图标，在弹出的对话框中设置参数。
Init E (V)：起始电位，-10 － +10 High E (V)：最高电位，-10 － +10 Low E (V)： 最低电位，-10 － +10 Initial Scan：起始扫描方向，Positive（阳极）或者 Negative 阴极） Scan Rate （V/s）：扫描速度，1e-6 － 20000 Sweep Segments：扫描圈数，1 － 1000000 Sample Interval （V）：样品间隔，1e-6 － 0.064 Quiet Time（sec）：静止时间，0 － 100000 Sensitivity （A/V）：灵敏度，1e-12 － 0.1
电化学工作站介绍及使用方法36页PPT
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0
、
倚
南
窗
以
寄
傲
，
审
容
膝
之
易
安
。
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
电化学工作站介绍及使用方法
6
、
露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。8、吁嗟 Nhomakorabea身
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
Thank you
CHI电化学工作站详细教程PPT课件
务。
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单击 Setup/System
菜单进入 系统参数设定
第9页/共83页
交流电 频率
界 面 模 式
通信端口设定：一般选择Com1口， 当Com1口被其他设备占用时，可尝
试使用Com2口及其他接口。
电压坐标轴正方向的 位置（左/右）
电流坐标轴正方向的 位置（上/下）
极化电流的正方向 （阴极/阳极） 清除ADC 校准系数
•振幅（电位值）
•第一脉冲宽度（时间值）
•第二脉冲宽度（时间值）
常规脉冲伏安法中电位与时间的关系如下图：
•取样间隔（电位值）
电 位
阶跃高度
第一 脉冲
第值） •稳定时间
初始电位
脉冲周期
•灵敏度
第时3间3页/共83页
可选极谱法模式
3.2.2.10 Square Wave Voltammetr y（方波伏安法）
第3页/共83页
• 控制电位范围：-10V~+10V • 电流范围：-250mA~+250mA • 上升时间：<2μS • 适用体系：2、3、4电极体系 • mV • 主采样速率：500KHz • 灵敏度：0.1~10-12 A/V 共34档 • 电流下限：<50pA • 具有电流、电位自动或手动滤波功能，自动或手动IR补偿功能，自动调零
阶跃高度
初始电位
脉冲宽度 脉冲周期
终点电位
•稳定时间
•灵敏度
时间
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可选极谱法模式
3.2.2.9 Differential Normal Pulse Voltammetr y （差分常规脉冲伏安法）
差分常规脉冲伏安法简称DNPV， 其参数设置由上至下依次为：
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单击 Setup/System
菜单进入 系统参数设定
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交流电 频率
界 面 模 式
通信端口设定：一般选择Com1口， 当Com1口被其他设备占用时，可尝
试使用Com2口及其他接口。
电压坐标轴正方向的 位置（左/右）
电流坐标轴正方向的 位置（上/下）
极化电流的正方向 （阴极/阳极） 清除ADC 校准系数
•振幅（电位值）
•第一脉冲宽度（时间值）
•第二脉冲宽度（时间值）
常规脉冲伏安法中电位与时间的关系如下图：
•取样间隔（电位值）
电 位
阶跃高度
第一 脉冲
第值） •稳定时间
初始电位
脉冲周期
•灵敏度
第时3间3页/共83页
可选极谱法模式
3.2.2.10 Square Wave Voltammetr y（方波伏安法）
第3页/共83页
• 控制电位范围：-10V~+10V • 电流范围：-250mA~+250mA • 上升时间：<2μS • 适用体系：2、3、4电极体系 • mV • 主采样速率：500KHz • 灵敏度：0.1~10-12 A/V 共34档 • 电流下限：<50pA • 具有电流、电位自动或手动滤波功能，自动或手动IR补偿功能，自动调零
阶跃高度
初始电位
脉冲宽度 脉冲周期
终点电位
•稳定时间
•灵敏度
时间
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可选极谱法模式
3.2.2.9 Differential Normal Pulse Voltammetr y （差分常规脉冲伏安法）
差分常规脉冲伏安法简称DNPV， 其参数设置由上至下依次为：
电化学工作站介绍及使用方法课件
CHI660C电化学工作站 使用方法
一、仪器介绍
CHI660C系列电化学分析仪/工作站为通用电 化学测量系统．仪器集成了几乎所有常用的 电化学测量技术，包括恒电位，恒电流，电 位扫描，电流扫描，电位阶跃，电流阶跃， 脉冲，方波，交流伏安法，流体力学调伏安 法，库仑法，电位法，以及交流阻抗等．可 以进行各种电化学常数的测量。
的动态范围可用Help（帮助）看到．如果你输入的参数超出 了许可范围，程序会给出警告，给出许可范围，并让你修 改．在数据采样不溢出的情况下，你应该选择尽可能高的 Sensitivity（灵敏度）．这样模／数转换器可充分利用其 动态范围．这可保证数据有较高的精度和较高的信噪比．
Run 运行实验
4.4 交流阻抗法
例如
Init E：起始电势。 High Frequency：高频，105Hz。 Low Frequency：低频，0.1或0.01Hz（根据试验本身需要）。 其余各项都不需设置，通常可使用软件默认的设置。
Init E：起始电势。 High Frequency：高频，105Hz。 Low Frequency：低频，0.1或0.01Hz（ 根据试验本身需要）。 其余各项都不需设置，通常可使用软件 默认的设置。
二、仪器组成
整机由电化学工作站、微机、三电极系统组成
(1) 电化学工作站
(2) 三电极系统
(3) 电源线
红夹线：接辅助电极；绿夹线：接工作电极；白夹线： 接参比电极；黑夹线：为地线
三、操作程序
1.使用前先将电源线和电极连接：红夹线接辅助电极； 绿夹线接工作电极；白夹线接参比电极。
2. 电源线和电极连接好后，将三电极系统插入电解池
SUCCESS
THANK YOU
一、仪器介绍
CHI660C系列电化学分析仪/工作站为通用电 化学测量系统．仪器集成了几乎所有常用的 电化学测量技术，包括恒电位，恒电流，电 位扫描，电流扫描，电位阶跃，电流阶跃， 脉冲，方波，交流伏安法，流体力学调伏安 法，库仑法，电位法，以及交流阻抗等．可 以进行各种电化学常数的测量。
的动态范围可用Help（帮助）看到．如果你输入的参数超出 了许可范围，程序会给出警告，给出许可范围，并让你修 改．在数据采样不溢出的情况下，你应该选择尽可能高的 Sensitivity（灵敏度）．这样模／数转换器可充分利用其 动态范围．这可保证数据有较高的精度和较高的信噪比．
Run 运行实验
4.4 交流阻抗法
例如
Init E：起始电势。 High Frequency：高频，105Hz。 Low Frequency：低频，0.1或0.01Hz（根据试验本身需要）。 其余各项都不需设置，通常可使用软件默认的设置。
Init E：起始电势。 High Frequency：高频，105Hz。 Low Frequency：低频，0.1或0.01Hz（ 根据试验本身需要）。 其余各项都不需设置，通常可使用软件 默认的设置。
二、仪器组成
整机由电化学工作站、微机、三电极系统组成
(1) 电化学工作站
(2) 三电极系统
(3) 电源线
红夹线：接辅助电极；绿夹线：接工作电极；白夹线： 接参比电极；黑夹线：为地线
三、操作程序
1.使用前先将电源线和电极连接：红夹线接辅助电极； 绿夹线接工作电极；白夹线接参比电极。
2. 电源线和电极连接好后，将三电极系统插入电解池
SUCCESS
THANK YOU
电化学工作站介绍及使用方法课件
❖ Run 运行实验
选定实验技术和参数后，便可进行实验．此命令启 动实验测量．
❖ Pause/Resume 暂停／继续实验
在伏安法实验过程中，用此命令可暂停电位扫描， 这时电解池仍接通．再次执行此命令可继续实验测 量．此命令不适用于快速实验．StopRun终止实验 执行此命令可终止实验．对于快速实验，由于实验 可在短时间内完成．大部分时间是用于数据传送， 所以此命令不适用．
五、常见故障与消除
❖ 参比电极、工作电极断路 ❖ 接触不良 ❖ 三电极之间短路 ❖不合理的预设参数 ❖ 数 据 溢 出 (Overflow)
4.常用电化学试验操作及参数设置
❖ 4.1循环伏安法使用方法 4.1.1在控制界面中点击图标，选择Cyclic Voltammetry，点击OK
4.1.2在控制界面中点击图标，在弹出的对话框中设置参数。
❖ Init E (V)：起始电位，-10 － +10 ❖ High E (V)：最高电位，-10 － +10 ❖ Low E (V)： 最低电位，-10 － +10 ❖ Initial Scan：起始扫描方向，Positive（阳极）或者 Negative 阴极） ❖ Scan Rate （V/s）：扫描速度，1e-6 － 20000 ❖ Sweep Segments：扫描圈数，1 － 1000000 ❖ Sample Interval （V）：样品间隔，1e-6 － 0.064 ❖ Quiet Time（sec）：静止时间，0 － 100000 ❖ Sensitivity （A/V）：灵敏度，1e-12 － 0.1
例如：
4.3 安培i-t曲线法
Init E (V)： 起始电位，-10 － +10 Sample Interval（s）：采样间隔，1e-6 － 50 Sampling Time：全部测量时间，0.001 － 5e5 Scales during Run：运行时梯度，1, 2, 3 Quiet Time（sec）：静止时间，0 － 100000 Sensitivity （A/V）：灵敏度，1e-12 － 0.1
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பைடு நூலகம்
经典恒电位电路—大功率蓄电池和低阻值滑线电阻 由运算放大器组成的恒电位电路
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经典恒电流电路—高电压蓄电池组和高阻值滑线电阻 由运算放大器组成的恒电流电路
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2.电化学测试方法
电化学测定方法是将化学物质的变化归 结为电化学反应，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应的 量度进行测定的方法。包括电流-电位曲线 的测定；电极化学反应的电位分析，电极 化学反应的电量分析；对被测对象进行微 量测定的极谱分析；交流阻抗测试等。
的小振幅的交流电压，测量交流电势与电流信 号的比值（此比值即为系统的阻抗）随正弦波 频率ω的变化，或者是阻抗的相位角Φ随ω的变 化。进而分析电极过程动力学、双电层和扩散 等，研究电极材料、固体电解质、导电高分子 以及腐蚀防护等机理。只要该体系具有双电极， 并在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。
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国外主要的电化学工作站
仪器型号 1200系列 2000、7000系列 Autolab系列 BAS系列 CHI系列 EG&G 270系列 IM6/6e系列 OMNI90系列 PG系列 PINE AF系列 Powerlab系列 PS-205系列 Voltalab系列
……
厂家（公司） Solartron Analytical AMEL srl ECochemie BioAnalytical Systems CH Instrument Princeton Applied Research ZAHNER Elektrik Cypress Systems HEKA Instrument Pine Instrument ADInstruments ELCHEMA Radiometer Analytical
数直接变换成容易测定的电参数加以测定。 2．灵敏度高。因为电化学反应是根据法拉
第定律进行的，所以，即使是微量的物质 变化也可以通过容易测定到的电流或电量 来进行测定。 3．实时性好。利用高精度的特点，可以检 测出微反应量，并对其进行定量。
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3.电化学工作站的基本原理及其应用
交流阻抗的原理及应用 交流阻抗方法给电化学系统施加一个频率不同
✓ 记录方式：伏 安曲线、电流 时间曲线
✓ 记录精度
✓ 正向峰电流iPC ✓ 正向峰电位fPC ✓ 正向半峰电位
fp/2C ✓ 正向峰面积SC ✓ 逆向峰电流iPA ✓ 逆向峰电位fPA ✓ 逆向半峰电位
fp/2A ✓ 逆向峰面积SA 11 ✓ 峰电位差Df
电化学测试方法的优点： 1．简单易行。可将一般难以测定的化学参
电化学工作站的原理与应用
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目录
1、电化学工作站的基本概述 2、电化学测试方法 3、电化学工作站的原理及其具体应用
2
1.1电化学工作站的基本概述 电化学工作站在电池检测中占有重要地
位，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 基本功能的常规试 验，也可以做基于这三 种基本功能的程式化试验。在试验中，既 能检测电池电压、电流、容量等基本参数， 又能检测体现电池反应机理的交流阻抗参 数，从而完成对多种状态下电池参数的跟 踪和分析。
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国别 英国 意大利 荷兰 美国 美国 美国 德国 美国 德国 美国 澳大利亚 美国 法国
1.2 三电极体系
研究电极上电子的运动是电 化学反应的基础，为了分别 对电池或电解池的阴极，阳 极发生的反应进行观察需用 到三电极体系。
加入的电极叫做参比电极， 它的作用是为了测量进行这 些反应的电极电位的一个基 准电极。
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常用的电化学测试方法技术为： 电流分析法(也称为计时安培法)、差分脉冲
安培法(DPA)、差分脉冲伏安法(DPV)、循环 伏安法(CV)、线性扫描伏安法(LSV)、常规脉 冲伏安法(NPV)、方波伏安法(SWV)等。
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电化学实验控制参数：
✓ 初始电位
✓ 终止电位
✓ 扫描速度
✓ 扫描方向
✓ 扫描周期数或 单方向扫描
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Nyquist图中，最先响应的总是纯 电阻，而后是 电容和电化学反应，再其后是扩散过程。纯电阻为 实部最小的点，而电容和电化学反应为一个半圆， 这是理想情况，如果有多个电化学反应，也就是说 有多个电荷转移过程。那么这个半圆可能不是正圆， 也可能是两个圆。扩散阻抗表现为一个45度直线， 这也是理想情况。如果有吸附直线会带点倾斜。也 有可能不 是45度。如果直线的较高频率部分线性很 好，而测试的截止频率太太长的时间可能会造成状 态的改变。不同器件对频率的响应大体是分开的， 因此造成圆弧和直线的Nyquist图。理想美好，现实 总是残酷的。 这种分开并不是严格的，意味着严格 分开的线形那么得到的拟合数据也越合理。
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阻抗的概念
电阻 Z=R0 电容 Z=1/jwc 电感 Z=jwL
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基本等效电路
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各个过程的频率响应
纯电阻， 在电场建立的同时，即可响应。这个 器件对电流的响应最快。而在10000Hz的频率下， 在万分之一秒的正向和负向之 间反转时，电容可以 看做是导线。也就是说在高频信号时，电容可以看 做不存在。那么在万分之一秒的时间，电化学电荷 传递过程也不会发 生。试验证明电化学过程的响应 时间和电容是接近的，而在电容和电化学过程的频 率范围，扩散仍不会响应。因为扩散离子从电场建 立，到开始运动进行扩散是需要 时间的，并且，在 阻抗谱中特指的是浓差扩散，意思是必须进行电荷 转移，消耗掉离子，才会有浓差，才会有浓差扩散。 因此此扩散过程为控制步，在低频处占主要 部分。
被测定的电极叫做工作电极， 与工作电极相对的电极叫做 辅助电极。
在三电极法中为了能够在测 定研究电极和参比电极之间 电压同时，又能任意调节研 究电极的电位，最理想的设 备为具有自动调节功能的恒 电位仪。
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1.3 恒电位仪、恒电流仪的基本概念 恒电位仪是电化学测试中最重要的仪器
之一，其性能的优良直接影响电化学测试 结果的准确度。由它控制电极电位为指定 值，以达到恒电位极化的目的。若给以指 令信号，则可使电极电位自动跟踪指令信 号而变化。 恒电流仪也是电化学测试中最重要的仪 器之一，其原理与恒电位仪类似。
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经典恒电位电路—大功率蓄电池和低阻值滑线电阻 由运算放大器组成的恒电位电路
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经典恒电流电路—高电压蓄电池组和高阻值滑线电阻 由运算放大器组成的恒电流电路
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2.电化学测试方法
电化学测定方法是将化学物质的变化归 结为电化学反应，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应的 量度进行测定的方法。包括电流-电位曲线 的测定；电极化学反应的电位分析，电极 化学反应的电量分析；对被测对象进行微 量测定的极谱分析；交流阻抗测试等。
的小振幅的交流电压，测量交流电势与电流信 号的比值（此比值即为系统的阻抗）随正弦波 频率ω的变化，或者是阻抗的相位角Φ随ω的变 化。进而分析电极过程动力学、双电层和扩散 等，研究电极材料、固体电解质、导电高分子 以及腐蚀防护等机理。只要该体系具有双电极， 并在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。
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国外主要的电化学工作站
仪器型号 1200系列 2000、7000系列 Autolab系列 BAS系列 CHI系列 EG&G 270系列 IM6/6e系列 OMNI90系列 PG系列 PINE AF系列 Powerlab系列 PS-205系列 Voltalab系列
……
厂家（公司） Solartron Analytical AMEL srl ECochemie BioAnalytical Systems CH Instrument Princeton Applied Research ZAHNER Elektrik Cypress Systems HEKA Instrument Pine Instrument ADInstruments ELCHEMA Radiometer Analytical
数直接变换成容易测定的电参数加以测定。 2．灵敏度高。因为电化学反应是根据法拉
第定律进行的，所以，即使是微量的物质 变化也可以通过容易测定到的电流或电量 来进行测定。 3．实时性好。利用高精度的特点，可以检 测出微反应量，并对其进行定量。
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3.电化学工作站的基本原理及其应用
交流阻抗的原理及应用 交流阻抗方法给电化学系统施加一个频率不同
✓ 记录方式：伏 安曲线、电流 时间曲线
✓ 记录精度
✓ 正向峰电流iPC ✓ 正向峰电位fPC ✓ 正向半峰电位
fp/2C ✓ 正向峰面积SC ✓ 逆向峰电流iPA ✓ 逆向峰电位fPA ✓ 逆向半峰电位
fp/2A ✓ 逆向峰面积SA 11 ✓ 峰电位差Df
电化学测试方法的优点： 1．简单易行。可将一般难以测定的化学参
电化学工作站的原理与应用
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目录
1、电化学工作站的基本概述 2、电化学测试方法 3、电化学工作站的原理及其具体应用
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1.1电化学工作站的基本概述 电化学工作站在电池检测中占有重要地
位，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 基本功能的常规试 验，也可以做基于这三 种基本功能的程式化试验。在试验中，既 能检测电池电压、电流、容量等基本参数， 又能检测体现电池反应机理的交流阻抗参 数，从而完成对多种状态下电池参数的跟 踪和分析。
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国别 英国 意大利 荷兰 美国 美国 美国 德国 美国 德国 美国 澳大利亚 美国 法国
1.2 三电极体系
研究电极上电子的运动是电 化学反应的基础，为了分别 对电池或电解池的阴极，阳 极发生的反应进行观察需用 到三电极体系。
加入的电极叫做参比电极， 它的作用是为了测量进行这 些反应的电极电位的一个基 准电极。
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常用的电化学测试方法技术为： 电流分析法(也称为计时安培法)、差分脉冲
安培法(DPA)、差分脉冲伏安法(DPV)、循环 伏安法(CV)、线性扫描伏安法(LSV)、常规脉 冲伏安法(NPV)、方波伏安法(SWV)等。
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电化学实验控制参数：
✓ 初始电位
✓ 终止电位
✓ 扫描速度
✓ 扫描方向
✓ 扫描周期数或 单方向扫描
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Nyquist图中，最先响应的总是纯 电阻，而后是 电容和电化学反应，再其后是扩散过程。纯电阻为 实部最小的点，而电容和电化学反应为一个半圆， 这是理想情况，如果有多个电化学反应，也就是说 有多个电荷转移过程。那么这个半圆可能不是正圆， 也可能是两个圆。扩散阻抗表现为一个45度直线， 这也是理想情况。如果有吸附直线会带点倾斜。也 有可能不 是45度。如果直线的较高频率部分线性很 好，而测试的截止频率太太长的时间可能会造成状 态的改变。不同器件对频率的响应大体是分开的， 因此造成圆弧和直线的Nyquist图。理想美好，现实 总是残酷的。 这种分开并不是严格的，意味着严格 分开的线形那么得到的拟合数据也越合理。
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阻抗的概念
电阻 Z=R0 电容 Z=1/jwc 电感 Z=jwL
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基本等效电路
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各个过程的频率响应
纯电阻， 在电场建立的同时，即可响应。这个 器件对电流的响应最快。而在10000Hz的频率下， 在万分之一秒的正向和负向之 间反转时，电容可以 看做是导线。也就是说在高频信号时，电容可以看 做不存在。那么在万分之一秒的时间，电化学电荷 传递过程也不会发 生。试验证明电化学过程的响应 时间和电容是接近的，而在电容和电化学过程的频 率范围，扩散仍不会响应。因为扩散离子从电场建 立，到开始运动进行扩散是需要 时间的，并且，在 阻抗谱中特指的是浓差扩散，意思是必须进行电荷 转移，消耗掉离子，才会有浓差，才会有浓差扩散。 因此此扩散过程为控制步，在低频处占主要 部分。
被测定的电极叫做工作电极， 与工作电极相对的电极叫做 辅助电极。
在三电极法中为了能够在测 定研究电极和参比电极之间 电压同时，又能任意调节研 究电极的电位，最理想的设 备为具有自动调节功能的恒 电位仪。
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1.3 恒电位仪、恒电流仪的基本概念 恒电位仪是电化学测试中最重要的仪器
之一，其性能的优良直接影响电化学测试 结果的准确度。由它控制电极电位为指定 值，以达到恒电位极化的目的。若给以指 令信号，则可使电极电位自动跟踪指令信 号而变化。 恒电流仪也是电化学测试中最重要的仪 器之一，其原理与恒电位仪类似。