1. 在電化學工作站中如何做切線取得氧化還原峰的峰電位和峰電流
有手動找峰和自動找峰的啊。手動的做切線,在兩個拐點位置。盡量保證基線要平,能給出你峰電位和電流大小的。
2. 電化學工作站的ip讀數
電化學工作站的ip讀數:
1.首先打開電腦,電化學工作站,並且預熱20min使其達到穩定狀態。
2.配置好實驗所要用的溶液,固定好電極,打開chi600d軟體。
3.菜單setup,點擊Technique,選取cyclic voltammetry,點擊OK.
4.菜單setup,點擊Parameters,出現一個表格,填寫相應數據。
比如,第一個實驗: Init E(V)
3. chi電化學工作站怎麼顯示陽極峰電流
要顯示陽極峰電流就要先產生電流峰,要得到電流峰就要做陽極(電位從低到高)電位線性掃描,
所以用CV掃描(只掃一次)法測電流電位曲線後,在陽極電流峰中選出極大值即可。
4. 求助電化學工作站的使用說明
電化學工作站使用步驟如下:
第一步、打開電腦和電化學工作站;
第二步、連接好電路;
第三步、打開軟體,按下工作站的復位按鈕,然後會和電腦自動連接;
第四步、選擇需要測量的相關選項模式;
第五步、開始實驗;
第六步、實驗完成後將數據保存,最後進行分析。電路連接:綠色鐵夾接工作電極,紅色鐵夾接對電極,黃色鐵夾接參比電極。
打開軟體,按工作站右邊的「復位」按鈕,工作站自動進行連接,如果連接對話框消失,說明連接成功;如果長時間不消失,點擊取消,重復過程。
5. 如何用電化學工作站進行gitt測試
GITT是電流間歇滴定法,用這個方法來求出鋰離子的擴散系數Dli的公式如下:
公式中Vm為活性物質的摩爾體積,A為浸入溶液中的電極面積,F為法拉第常量(96500C/mol),n 為參與反應的電子數,I0為滴定電流值,(dE)/(dx)為開路電位對電極中Li濃度曲線上某濃度處的斜率,(dE)/(dt^1/2 )為極化電壓對t^1/2曲線的斜率。
(dE)/(dt^1/2 )需要用Zahner電化學工作站里的PVI方法進行測試。
方法是首先在PVI軟體里做出一個電流脈沖為I0的施加電流圖,然後選擇右上角保存。再選擇打開設置所需要的循環次數。具體的步驟如果不清楚可以留下郵箱給我們。圖畫完之後,在PVI的主界面選擇Excuse執行即可。
把每一次電流脈沖極化的電壓記錄下來再和t^1/2作圖,求出斜率就是(dE)/(dt^1/2 ),只有在足夠短的時間內,才存在線性關系。因此在用PVI做電流脈沖圖的時候,要把采樣頻率提高。
(dE)/(dx)是通過庫倫滴定曲線進行線性擬合求出斜率。所謂庫倫滴定,即測出在不同嵌鋰量下的電位,電位對嵌鋰量做圖。這個值應該可以通過充放電測試儀得到。
6. 示波器的峰峰值怎麼讀數
一般如果示波器正常獲取波形,打開measure就能看的測量選項,在選項里可以選擇你想要的測量項,峰峰值就是peak-peak,選擇好後就可以在屏幕上看到了
7. 電化學工作站還原峰怎麼取值得
你可以把原始數據導出來,到Origin裡面處理! 導出方法如下:首先,在工作站chi660d中打開想要轉換的數據文件,點擊文件,選中轉換為文本,隨機彈出對話框,選中剛才打開的文件(要轉換的文件),選中後點擊打開。這時,你進入原始數據的文件夾,發現多了一個txt文本的文件,即轉換完成! 在origin中作圖,氧化峰一對XY值,還原的一對XY,即以XYXY作圖,然後在origin中煉峰(找峰)。特別要注意:找峰時,先單擊選中氧化峰或者還原峰的數據,點擊右鍵,先將選中的數據設置為活性數據,再找峰! 找出一個後,再次選中另一個數據,點擊右鍵設置為活性數據,再揀峰 即可!
8. 2020-07-22
## 系統設置(system)
* 界面設置
<div align="center"><img src="https://cdn.jsdelivr.net/gh/zhongfeiLiu/Figurebed@master/img/晨華電化學工作站系統設置" alt="界面設置" style="zoom:100%;" align="center" width="500" height="400"/></div>
* 硬體測試
<img src="https://cdn.jsdelivr.net/gh/zhongfeiLiu/Figurebed@master/img/晨華電化學工作站硬體測試" />
## 工作電極的制備(Preparation of catalyst ink)
### 旋轉圓盤電極(RDE/RRDE)
Yang Chz: 滴塗(drop-casting)在旋轉圓盤電極上的催化劑濃度不能高,溶劑的揮發速度要快,10mg催化劑在1960μL的四氫呋喃(THF)中超聲,加入准備好的Nafion溶液60μL。繼續超聲。取10μL的分散液滴塗,
### Nafion 的處理
* Yang Chz: 對於在酸性中不穩定的催化劑,在使用nafion之前需要對nafion進行處理,nafion屬於導電離子型聚合物,酸性。將2體積的nafion與1體積的0.1M的MOH(M 為鹼金屬)溶液混合,配製准備ink時需要的nafion溶液. 配置Ir的催化劑ink時,nafion不需要鹼性溶液處理。
* Li Y: 總溶液體積1mL, 795μL的超純水,200μL的異丙醇,分散2mg的催化劑,加入5~10μL的nafion(未加入鹼溶液處理), nafion 需要根據催化劑是否穩定在基底上來確定。也可以將催化劑用超純水和異丙醇分散好之後滴在玻碳電極($0.07cm^{-2}$), 待乾燥之後再加入5~10μL的nafion溶液。<span style="color:red">從分散液中移液槍取4μL滴在電極上</span>需要在電解質中循環20圈左右進行清洗、活化、穩定。然後測試
### 碳紙/長方形玻碳/鈦片/鎳網/鎳片電極
* Yang Chz: 濃度較高的ink滴塗。10mg催化劑,140μL的THF,60μL的nafion。nafion的量為10mg/60μL。滴塗過程夾住碳紙等,讓它傾斜,在通風櫥中進行操作。使用小瓶子配置ink,小管子配置損耗大
* Yang Chz: 催化劑粉末配置的時候加入10%的碳,根據顆粒來看,一般認為催化劑的顆粒比碳的顆粒大。因此需要先研磨催化劑一段時間之後,加入碳粉研磨混合。
* Li Y: 鎳網使用過程中會出現溶液往上電泳的現象,同時有一對氧化還原峰出現。
## 對電極的選擇
一般選擇鉑絲/鉑片,因為有文獻指出鉑在鹼性溶液中溶解析出會沉積到工作電極上提升活性,所以一般採用碳棒作為對電極
## 參比電極的選擇
可以使用Ag/AgCl電極。常用3M/3.5M KCl溶液作為內充溶液。最好使用Hg/HgO電極,內充1M KOH。Li Y: 基本採用Hg/HgO作為參比電極. Liu Zhf: 可能有一些還是要用Ag/AgCl電極,像TMAOH這樣的有機鹼可能會與HgO反應。
## 測試方法
### 1. 循環伏安測試
#### 原理
* 三電極體系下,控制工作電極的電勢,使得電極上的電子能量變化,能級發生變化。與溶液中的反應物發生電子的交換
![](https://cdn.jsdelivr.net/gh/zhongfeiLiu/Figurebed@master/img/循環伏安中控制工作電極的電勢)
* 測試循環伏安的時候,到達某一電勢處,發生氧化還原反應,由於反應物質的消耗將會出現氧化還原峰的消失,同時應當注意i<sub>pa</sub>(還原電流)的計算應該以i<sub>pc</sub>(氧化電流的衰減為基線計算)
* 當正向掃描的時候,擴散層中主要含有R物質,當氧化峰消失的時候,溶液中的R物質消耗殆盡,相當於擴散層中只含有O物質
* 雙電層中的充電電流密度和掃描速率的關系: $I_充=C_dν$
峰值電流和掃描速率的關系
$$I_p=2.69×10^5n^{3/2}D^{1/2} _Oν^{1/2}C^0_O(A·cm^{-2})$$
* 測試的時候是否通入氧氣: Li Y:通氧氣與不通氧氣測試發現結果差別不大。手稿中寫通入氧氣,實際測試可能不通。
* 攪拌和使用旋轉圓盤電極:Li Y: 不使用旋轉圓盤電極,但是測試的時候要攪拌。目的主要是減小電極上氧氣氣泡影響測試,同時降低擴散的影響。Yang Chz: 攪拌的溶液和使用旋轉圓盤電極相同結果,旋轉圓盤電極降低擴散層厚度,產物沿著徑向離開,反應物垂直於電極向電極表面擴散。Liu Zhf: 當電壓值達到一定程度的時候,反應速率和供應反應物的速率平衡,則到達平衡電流。
* 碳的摻入可能導致贗電容電流(非法拉第電流)增加,或者使用高比表面積的碳材料/鎳網等也可能導致相同問題。
#### 參數
* 測試的電勢窗口先按照文獻中給的窗口調試(1.1V~1.7/8V vs.RHE)
* 需要按照公式轉換設置電壓:
$$E_{RHE}=E_R+0.059pH+Δ$$
這里的$E_R$為設置在電化學工作站上的電壓,Δ為參比電極的標准電極電勢,可以查詢獲得。具體的公式推導自由查詢。
* 掃描速率為5mV/s或者10mV/s即可。晨華工作站的靈敏度根據測試中的電流密度設置,不要溢出(overflow).
### 2. LSV測試
* 不需要包含氧化還原峰的位置,在數據/出圖上處理掉,測試電勢范圍、靈敏度、掃描速度與CV相同。需要一段包含<span style="color:red">起始電位</span>(onset potential)的數據,用來擬合得出Tafel斜率。
### 3. Tafel slope
* 公式: $η=alogi+b$ 其中i為電流密度,η為過電位,在LSV中選取的數據,根據該公式擬合。其中
$a=α2.303nF/(RT)$, 這里包含了(transfer coeffficient)傳遞因子和電子轉移數量,是自由能壘的體現。選取動力學控制區域進行計算。
* 當過電位的絕對值很大的時候,反應速率很大,表面的物質濃度很小,則本體濃度向表面的傳質速率將會占據主導,即使過電位再增加也不能提高電流,因為此時電流(反應速率)已經被傳質速率控制,所以會出現極限電流(穩定的平線)。
* 過電位的絕對值要大於118mV, 如果動力學很快,那麼將在短時間內到達極限電流,從而導致觀察不到Tafel關系,此時必須要排除傳質的影響。
### 4. 計時電位和計時電流法
* 計時電流的電位為10mA·cm<sup>-2</sup>這個位置的過電位。
* 計時電位的電流密度為10mA·cm<sup>-2</sup>
### 5. EIS測試
* 選取不同電位下的阻抗,相當於測試不同反應處的阻抗,進行擬合,一般在起始電位往後一點
* 0.01~10<sup>5</sup>Hz測試
### 6.IR補償
* 做一個最終產生數值結果的量化測試
* 電解池中的溶液導電性差
* 使用的電流高
* 電解池的幾何不夠理想
* 測量未補償溶液的R<sub>u</sub>.可以直接通過EIS測試,選取Nyquist曲線與實軸的第一個交點值。