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美国电化学工作站中电解池由哪些部分组成?

发布时间:2021-07-26浏览:248次
 工作电极和参比电极都是电化学电解池里的组成部分,美国电化学工作站中通过向辅助电极或对电极中注入电流来控制工作电极和参比电极两者间的电位差。工作电极是电压受控恒定、电流可测量的一类电极。在很多的物理电化学实验中,工作电极通常采用惰性材料,比如金,铂或者玻碳。在这些例子中,工作电极仅作为表面为电化学反应的发生提供场所。流经参比电极的电流会改变它的电势。在实际应用中,所有静电计的输入电流几乎无限接近零,因此上述的现象通常可以忽略。带宽和输入阻抗,带宽表征的是当静电计被一个低阻抗源驱动时,其可测得的AC频率。静电计的带宽必须高于美国电化学工作站中中其他电子组成部分的带宽。
  美国电化学工作站中用工作电极,工作感应电极,对电极及参比电极导线与一个测试电解池相连,工作电极是用于学习电化学过程的电极,电解池内部的电势通过参比和工作感应电极进行测定,流经两个感应电极的电流进行了小化。大电流了美国电化学工作站中的电流上限,跟外加电流和测试电流有关。这表示控制放大器不能驱动更多的电流进入电解池,相反地,I/E转换器不能测量比大电流更高的电流值。在实际中,采用大量可跨越几个数量级的不同的可切换电阻器。每一个电阻器决定了一个电流量程。越敏感的量程需要越多的电阻器。
  在钝化区内电位不断上升,但电流密度基本不变,这说明电极表面上的保护膜具有相当高的稳定性,使电极表面处于钝化状态,当电位正移到一定程度时,阳极电流密度开始迅速增大,说明此时的电极电位已达到足以击穿保护膜的程度,此电位即击穿电位。美国电化学工作站中的电极的变化及其对超级电容器影响的报道不多,研究方法多为三电极体系下对单电极进行交流阻抗、循环伏安等电化学分析。而超级电容器在工作中正负极发生着不同的变化,与三电极体系单电极的电化学行为也有所不同。当美国电化学工作站中的电极电位偏离平衡电位时,电极表面聚集电荷增多,电荷扩散与双电层形成速度开始降低,斜率减小,可以看出负极减小速度大于正极,说明负极表面双电层的形成速度受电位的影响大于正极,此与负极充放电曲线斜率小于正极一致。在-0.3V下斜率小,此时负极充放电曲线开始变得平缓,双电层已难以形成。这也是充放电过程中负极电位范围小于正极的原因。
  有利于电沉积铜的电极过程,溶液pH升高时,稳定开路电位变负,电沉积铜的阴极极化增大。美国电化学工作站中可以同时进行两电极、三电极及四电极的工作方式。四电极可用于液/液界面电化学测量,对于大电流或低阻抗电解池(例如电池)也十分重要,可消除由于电缆和接触电阻引起的测量误差。仪器还有外部信号输入通道,可在记录电化学信号的同时记录外部输入的电压信号,例如光谱信号,快速动力学反应信号等。这对光谱电化学,电化学动力学等实验极为方便。所研究的电化学反应不会因电极自身所发生的反应而受到影响,并且能够在较大的电位区域中进行测定,电极必须不与溶剂或电解液组分发生反应。当工作电极的面积非常小时,极化电流引起的辅助电极的极化可以忽略不计,即辅助电极的电势在测量中始终稳定,此时辅助电极可以作为测量回路中的电势基准,即可作为参比电极。
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