天津eis交流阻抗分析仪价格对比

时间:2024年03月17日 来源:

电化学交流阻抗(electrochemicalimpedancespectroscopy,EIS)是电化学中应用非常的一中表征技术,在测试过程中,通过对测试系统施加一个微弱的交流电信号对被测系统进行激励,以获取对应的反馈电信号。通过EIS,可以在不破坏被测系统的前提下,获取被测系统内部的动力学信息。在燃料电池动力学中介绍过,催化剂的催化作用会使得气体解离为两种正负不同的带电电荷,两种电荷在电极界面上聚集,形成伽伐尼电势,也就是内电势。性质相反的两种电荷在界面上累积,这种储存电荷的能力与电容的性质相类似,所以我们可以把该界面看做是一个带有电容性质的界面。同时在这个界面上进行着催化剂对气体的催化反应,根据燃料电池动力学中的B-V方程,该反应有速率限制,主要限制因素是对称系数、交换电流密度和电流大小,限制着反应速率的阻抗我们称为法拉第电阻Rf。EIS交流阻抗分析仪具有高精度、宽频率范围、多频点测量等优势,为科研人员提供强有力的支持。天津eis交流阻抗分析仪价格对比

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电化学阻抗谱ElectrochemicalImpedanceSpectroscopy,EIS),早期的电化学文献称为交流阻抗(A.C.Impedance)。阻抗测量原本是电学中研究线性电路网络频率响应特性的一种方法,引用来研究电极过程后,已成为电化学研究中的一种不可或缺的实验方法。对电解池体系施加正弦电压(或电流)微扰信号,使研究电极的电位(或电流)按小幅度(△p|《10mV正弦波规律变化,同时测量交流微扰信号引起的极化电流(或极化电位)的变化,通过比较测定的电位(或电流)的振幅、相位与微扰信号之间的差异求出电极的交流阻抗,进而获得与电极过程相关的电化学参数。天津eis交流阻抗分析仪价格对比在电化学传感器研发中,EIS交流阻抗分析仪可用于评估传感器的响应机制和检测性能,有助于优化传感器设计。

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电化学阻抗谱是在电化学电池处于平衡状态下(开路状态)或者在某一稳定的直流极化条件下,按照正弦规律施加小幅交流激励信号,研究电化学的交流阻抗随频率的变化关系,称之为频率域阻抗分析方法。也可以固定频率,测量电化学电池的交流阻抗随时间的变化,称之为时间域阻抗分析方法。锂离子电池的基础研究中更多的用频率域阻抗分析方法。EIS由于记录了电化学电池不同响应频率的阻抗,而一般测量覆盖了宽的频率范围(μHz-MHz),因此可以分析反应时间常数存在差异的不同的电极过程。

电化学阻抗谱是在电化学电池处于平衡状态下(开路状态)或者在某一稳定的直流极化条件下,按照正弦规律施加小幅交流激励信号,研究电化学的交流阻抗随频率的变化关系,称之为频率域阻抗分析方法。也可以固定频率,测量电化学电池的交流阻抗随时间的变化,称之为时间域阻抗分析方法。锂离子电池的基础研究中更多的用频率域阻抗分析方法。EIS由于记录了电化学电池不同响应频率的阻抗,而一般测量覆盖了宽的频率范围(μHz-MHz),因此可以分析反应时间常数存在差异的不同的电极过程。2.1电极过程动力学信息的测量电化学阻抗谱在锂离子电池电极过程动力学研究中的应用非常多。一般认为,Li+在嵌入化合物电极中的脱出和嵌入过程包括以下几个步骤,如图1所示,①电子通过活性材料颗粒间的输运、Li+在活性材料颗粒空隙间电解液中的输运;②Li+通过活性材料颗粒表面绝缘层(SEI)的扩散迁移;③电子/离子在导电结合处的电荷传输过程;④Li+在活性材料颗粒内部的固体扩散过程;⑤Li+在活性材料中的累积和消耗以及由此导致活性材料颗粒晶体结构的改变或新相的生成。EIS交流阻抗分析仪是科研人员不可或缺的仪器之一,能够提供可靠的测试数据,支持科研人员深入探索。

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在锂离子电池电极的电化学过程中,Li+的嵌入和脱出包括以下几个内容[4],如图1所示;(1)电子在电极材料颗粒间的传递、Li+在活性物质颗粒的间隙间电解液中的运输;(2)Li+通过活性材料颗粒SEI层的迁移扩散;(3)电子/离子在导电结合处的电荷传输过程;(4)Li+在活性材料内部的固相扩散;(5)Li+在电极中累积和消耗以及电极活性材料颗粒晶体结构的改变或者新相的生成。图1嵌入化合物电极中嵌锂机制模型示意图3.2测量表观化学扩散系数电极中的扩散体系呈现控制步骤且可逆特征时,在理想条件下,阻抗低频部分存在扩散响应曲线。此时,可以利用扩散响应曲线测量电池或者电极体系的表观化学扩散系数。典型的采用电化学交流阻抗法测量化学扩散系数的公式如下[5]:式中,ω为角频率,B为Warburg系数,DLi为Li在电极中的扩散系数,Vm为活性物质的摩尔体积,F为法拉第常数(F=96487C/mol),A为浸入溶液中参与电化学反应的真实电极面积,dE/dx为相应电极库仑滴定曲线的斜率,即开路电位对电极中Li浓度曲线上某浓度处的斜率[6]。基本测量过程如下:①通过阻抗谱拟合获得低频扩散部分的B值;②测量库仑滴定曲线;③将相关参数带入方程式(3)即可求出Li的扩散系数。EIS交流阻抗分析仪:提供可靠测试数据,推动新能源技术进步与创新。黑龙江eis交流阻抗分析仪哪里好

EIS交流阻抗分析仪在腐蚀与防护研究中发挥关键作用,帮助评估金属材料的耐腐蚀性能和防护涂层的性能。天津eis交流阻抗分析仪价格对比

锂离子动力电池经常遇到动力需求不同的工况,进而需要的充放电电流变化很大,这也影响着电池内部的电荷传递过程以及电化学反应进程。为了探究不同充放电倍率下电池阻抗情况,谢媛媛等以锂离子电池为研究对象,测试了0.1C、0.2C和0.5C充放电倍率下的阻抗谱。研究人员认为小电流充放电,电池阻抗在一定的循环次数下变化不大,且小电流具有降低电池低频阻抗的作用。而大电流充放电,中频部分半圆增大,电荷传递阻抗增大。同时还发现,尽管低充放电率可以明显降低在中高频范围内循环对电池阻抗的影响,但其对阻抗谱的低频成分影响仍然明显。电化学阻抗谱是研究电极/电解液界面电化学反应的有力工具之一,广泛应用于正负极材料的阻抗以及锂离子在正负极材料中的嵌入和脱出等研究。MasayukiItagaki等着重研究了电池正负极材料在0.5C、1.0C和1.5C充放电倍率下的电荷传递阻抗和欧姆阻抗。研究表明,1.5C倍率下,正负电极的电荷转移阻抗的变化呈现出一定的滞后现象,影响因素是电流方向。关于欧姆阻抗,无论是正极材料还是负极材料,倍率对其大小和变化趋势的影响都不明显。可以这样认为,在锂离子电池的电极中,脱锂过程的电荷传递阻抗要大于嵌锂过程的电荷传递阻抗。天津eis交流阻抗分析仪价格对比

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