CS电化学工作站采用全浮地式设计,具有***稳定性和度,***的硬件和功能完善的软件,为涉及能源、材料、生命科学、环保等领域的科技工作者提供了的科研平台。应用领域包括:
(1) 电合成、电沉积(电镀)、阳极氧化、
电解等反应机理研究;
(2)电化学分析研究;
(3)能源材料(锂离子电池、太阳能电池、燃料动力电池和超级电容器等)、***功能材料以及传感器的性能研究;
(4)金属材料的腐蚀行为研究与耐蚀性评价;
(5)缓蚀剂、水质稳定剂、涂层以及阴极保护效率的快速评价。
1.1. 硬件特点
² 双通道相关分析器和双通道高速16bit /高精度24bit AD转换器
² 内置FRA频响分析仪,频率范围 10mHz ~1MHz
² 高带宽高输入阻抗的放大器
² 内置FPGA DDS信号合成器
² 高功率恒电位仪/恒电流仪/零电阻电流计
² 电压控制范围:±10V,槽压为±21V(可扩展至±200V)
² 电流控制范围:±2.0A(可扩展至±5.0A)
² 电位分辨率:10mV,电流分辨率:1pA(可延伸至100fA)
1.2. 软件特点
² 数据分析
伏安曲线的平滑、积分和微分运算,计算各氧化还原峰的峰高、峰面积和峰电位等;
极化曲线的三参数或四参数动力学解析,计算Tafel斜率ba,bc,腐蚀电流密度icorr,极限扩散电流、极化电阻Rp和腐蚀速率等,还可由电化学噪声谱计算功率谱密度、噪声电阻Rn和谱噪声电阻Rsn(f)。
² 实时存储
CS Studio实时存储测量数据,即使因断电导致测试中断,中断之前的数据也会自动保存。
² 定时测量
CS Studio测试软件具有定时测量功能, 对于某些需要研究体系随时间变化特征时,可提前设好测试参数与间隔时间,让仪器在无人值守下自动定时测量,提高实验效率。
1.3. 技术优势
² 交流阻抗
仪器采用相关积分算法和双通道同步过采样技术,具有较强的抗干扰能力,尤其适合于涂层、混凝土等高阻体系(>109W)的交流阻抗测量,也可用于Mott-Schottky 曲线和微分电容曲线绘制。软件能实时显示开路电位,用户无需输入,即可输出准确的极化过电位。
² 极化曲线
具有线性极化和Tafel极化曲线测量功能,用户可设定循环极化曲线的阳极回扫电流(钝化膜击穿电流),来确定材料的点蚀电位和保护电位,评价晶间腐蚀敏感性。软件采用非线性拟合算法解析极化曲线,可用于材料耐蚀性和缓蚀剂性能的快速评价。
² 伏安分析
能完成线性扫描伏安(LSV)、循环伏安(CV)、阶梯伏安(SCV)、方波伏安(SWV)、差分脉冲伏安(DPV)、交流伏安(ACV)、溶出伏安等多种电分析方法,集成峰面积、峰电流计算和标准曲线分析功能。
² 电化学噪声
采用高阻跟随器和零阻电流计测量腐蚀体系自发的电位与电流波动,可用于点蚀、电偶腐蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀开裂等局部腐蚀研究。通过噪声谱分析,可评估亚稳态蚀点或裂纹的诱导、生长和死亡过程。基于噪声电阻和点蚀指数计算,也可用于局部腐蚀监测。
² 功率扩展
CS系列电化学工作站的电流控制范围为±2.0A,槽压输出≥21V,可满足燃料动力电池、大功率电池充放电、电化学电解或电沉积等领域的需求。采用专用的功率扩展器,输出电流可达±5.0A,槽压±200V。
² 全浮地测量
CS系列电化学工作站采用全浮地式工作电极,可用于工作电极本身接地体系的电化学研究,如用于高压釜电化学测试(釜体接地),大地中金属构件(桥梁、混凝土钢筋)的在线腐蚀研究等。
² 光电测试模块
CS电化学工作站可以与光强计、光谱仪联用,用于光电化学测量,在进行电化学测量的同时记录光电流或光谱响应信号。
² 自定义方法
支持用户自定义组合测量,用户可以设定定时循环进行某一测试方法或多种方法的组合测试,用于无人值守下的定时自动测量;
提供API通用接口函数和开发实例,方便用户二次开发和自定义测试方法;
提供用户自定义脚本编写范例,用于实现您独特的电化学实验技术。
l 仪器配置
1)仪器主机1台
2)CS Studio测试与分析软件1套
3)专用电解池(含盐桥和排气管)1套
4)辅助、参比、工作电极各1支
5)模拟电解池1个
6)电源线/USB数据线各1条
7)电极电缆线1条
8)电极架(选配*)
9)箱(选配*)
10)电脑(选配*)
l 技术指标与功能方法
表1.硬件参数指标
恒电位控制范围:±10V
恒电流控制范围:±2.0A
电位控制精度:0.1%×满量程读数±1mV
电流控制精度:0.1%×满量程读数
电位灵敏度:10mV(>100Hz), 3mV(<10Hz)
电流灵敏度:<1pA
电位上升时间:﹤1mS(<10mA),<10mS(<2A)
电流量程:2nA~2A,共10档
参比电极输入阻抗:1012W||20pF
输出电流:2.0A
槽压输出:±21V
电流扫描增量:1mA @1A/mS
CV和LSV扫描速度:0.001mV~10000V/s
电位扫描电位增量:0.076mV @1V/mS
CA和CC脉冲宽度:0.0001~65000s
DPV和NPV脉冲宽度:0.0001~1000s
SWV频率:0.001~100KHz
CV的电位增量:0.075mV
AD数据采集:16bit@1MHz,20bit @1kHz
IMP频率:10mHz~1MHz
DA分辨率:16bit,建立时间:1mS
电流与电位量程:自动设置
通讯接口:USB2.0
低通滤波器 :8段可编程
外形尺寸(cm):36.5(W)´30.5 (D)´16 (H)
仪器重量:6.5Kg
表2.电化学阻抗测量指标
信号发生器
频率响应:10mHz~1MHz
交流信号幅值:1mV~2500mV
频率度:0.005%
信号分辨率:0.1mV RMS
直流偏压:-10V~+10V
波形:正弦波,三角波,方波
DDS输出阻抗:50W
扫描方式:对数/线性,增加/下降
正弦波失真率:<1%
信号分析器
积分时间:106个循环或者105S
测量时间延迟:0~105秒
积分时间:10mS或者一个循环的最长时间
直流偏置补偿
电位补偿范围:-10V~+10V
电流补偿范围:-1A~+1A
带宽调整:自动或手动设置,共8级可调