CS1350大电流电化学工作站
CS1350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)能源材料(锂离子电池、太阳能电池、燃料动力电池和电容器等)、功能材料以及传感器的性能研究;
(2)电化学分析研究;
(3)电合成、电沉积(电镀)、阳极氧化、电解等反应机理研究;
(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。
硬件特点
● 双通道相关分析器和双通道高速16bit /24bit AD转换器
● 内置FRA频响分析仪,频率范围10μHz ~1MHz
● 高带宽高输入阻抗的放大器
● 内置FPGA DDS信号合成器
● 高功率恒电位仪/恒电流仪/零电阻电流计
● 电压控制范围:±10V,槽压为±13V
● 电流控制范围:±
● 电位分辨率:10μV
● 电流分辨率:10pA
软件特点
① 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软件实时存储测量数据,即使因断电导致测试中断,中断之前的数据也会自动保存。
③ 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。
技术优势
① 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,具有较强的抗力,软件实时显示开路电位,用户无需输入,可输出准确的极化过电位。
具有恒流阻抗测试功能,尤其适合于18650、软包电池等超低阻储能器件的交流阻抗测量,也可用于Mott-Schottky曲线和微分电容曲线绘制。
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。
钛基非晶态合金和不锈钢在3%NaCl溶液中的动电位极化曲线,扫描速率为1mV/s
③ 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,集成峰面积、峰电流计算和标准曲线分析功能。
聚吡咯电容器在 mol/L H2SO4 溶液中的CV曲线 铂电极在3 mmol/L K4[Fe(CN)6]+ mol/L KCl溶液中的CV曲线(100mV/s)
④ 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。
⑤ 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。
⑥ 正反馈IR补偿
启动IR补偿后,电化学工作站会增加一个额外模拟反馈路径,通过测量电解池电流,启用正反馈补偿,硬件电路增加反馈信号,自动对Rs上的压降进行补偿。
⑦ 自定义
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或多种的组合测试,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;
提供用户自定义脚本编写范例,用于实现您的电化学实验技术。
硬件参数指标
恒电位控制范围:±10V | 恒电流控制范围:± |
电位控制精度:%×满量程读数±1mV | 电流控制精度:%×满量程读数 |
电位分辨度:10μV | 电流灵敏度:10pA |
电位上升时间 lt;1μs(<10ma) lt;10μs(<5a) | 电流量程:5A~200pA, 共12档 |
参比电极输入阻抗:1012Ω 20pF | 输出电流: |
槽压输出:±13V | 电流扫描增量:1mA @1A/mS |
CV和LSV扫描速度:~10V/s | 电位扫描电位增量: @1V/mS |
CA和CC脉冲宽度:~65000s | DPV和NPV脉冲宽度:~1000s |
SWV频率:~100KHz | CV的小电位增量: |
AD数据采集:16bit@1MHz,20bit @1kHz | 电流与电位量程:自动设置 |
DA分辨率:16bit,建立时间:1μS | 低通滤波器 :8段可编程 |
通讯接口: | 仪器重量:8Kg |
外形尺寸(cm):(W) x (D) x (H) |
电化学阻抗测量指标
信号发生器 | |
频率响应:10μHz~1MHz | 交流信号幅值:1mV~2500mV |
频率度:% | 直流偏压:-10V~+10V |
DDS输出阻抗:50Ω | 波形:正弦波,三角波,方波 |
正弦波失真率 lt;1% | 扫描方式:对数/线性,增加/下降 |
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 |
小积分时间:10mS 或者一个循环的长时间 | |
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 |
配置
1) 仪器主机1台
2) CS Studio测试与分析软件1套
3) 模拟电解池1个
4) 电源线/USB数据线各1条
5) 电极电缆线1根
6) 电脑(选配 *)
大电流电化学工作站功能对比表
功能 | CS1150 | CS1350 | |
稳态极化 | 开路电位(OCP) | ● | ● |
恒电位极化(i-t曲线) | ● | ● | |
恒电流极化 | ● | ● | |
动电位扫描(Tafel曲线) | ● | ● | |
动电流扫描(DGP) | ● | ● | |
电位扫描-阶跃 | ● | ||
暂态极化 | 任意恒电位阶梯波 | ● | ● |
任意恒电流阶梯波 | ● | ● | |
恒电位阶跃(VSTEP) | ● | ● | |
恒电流阶跃(ISTEP) | ● | ● | |
计时分析 | 计时电位法(CP) | ● | ● |
计时电流法(CA) | ● | ● | |
计时电量法(CC) | ● | ● | |
伏安分析 | 线性扫描伏安(LSV) | ● | ● |
线性循环伏安(CV) | ● | ● | |
阶梯循环伏安(SCV) | ● | ||
方波伏安(SWV) | ● | ||
差分脉冲伏安(DPV) | ● | ||
常规脉冲伏安(NPV) | ● | ||
差分常规脉冲伏安(DNPV) | ● | ||
交流伏安(ACV) | ● | ||
二次谐波交流伏安(SHACV) | ● | ||
傅里叶变换交流伏安(FTACV) | ● | ||
电流检测 | 差分脉冲电流检测(DPA) | ● | |
双差分脉冲电流检测(DDPA) | ● | ||
三脉冲电流检测(TPA) | ● | ||
积分脉冲电流检测(IPAD) | ● | ||
溶出伏安 | 电位溶出分析(PSA) | ● | |
线性扫描溶出伏安(LSSV) | ● | ||
阶梯溶出伏安(SCSV) | ● | ||
方波溶出伏安(SWSV) | ● | ||
差分脉冲溶出伏安(DPSV) | ● | ||
常规脉冲溶出伏安(NPSV) | ● | ||
差分常规脉冲溶出伏安(DNPSV) | ● | ||
交流阻抗 | 阻抗-频率扫描 | ● | |
阻抗-时间扫描 | ● | ||
阻抗-电位扫描(Mott-Schottky 曲线) | ● | ||
恒电流阻抗测试 | ● | ||
充放电测试 | 电池充放电 | ● | ● |
恒电流充放电(GCD) | ● | ● | |
恒电位充放电 | ● | ● | |
恒电位间歇滴定技术(PITT) | ● | ● | |
恒电流间歇滴定技术(GITT) | ● | ● | |
扩展测量 | 电化学噪声(EN) | ● | ● |
电偶腐蚀测量(ZRA) | ● | ● | |
电化学溶解/沉积 | ● | ● | |
控制电位电解库伦法(BE) | ● | ● | |
溶液电阻测量 | ● | ● | |
循环极化曲线(CPP) | ● | ● |
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