Autolab电化学工作站资料
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、Autolab 电化学工作站操作规程辽宁省新能源电池重点实验室一、开机1)先开启电化学工作站电源开关。
2)再开启电脑电源开关,计算机会自动连接到仪器。
3)连接正常时,在电脑显示屏右下角出现一个图标。
二、测试步骤将各电极连接到仪器。
1. 点击桌面上“Nova 1.8” 图标,(或选择:开始----所有程序----Autolab----Nova 1.8),开启电化学测量程序Nova。
2. 选择测量程序:view----set up view(或工具栏中的左数第四个按钮)。
Procedures包括三部分:Autolab(用于实验),Standards(测试仪器模块功能,需用到标准仿真电池,一般不用),My procedures(个人定义的测试程序)Procedures----Autolab----双击测试程序(或点右键Open for editing)。
在窗口右侧界面可编辑当前程序,点“+”号打开下级程序,鼠标放在相应数字处,单击打开编辑窗口修改(如打不开,是不可修改的项目)。
Procedure修改完后,如下次试验可能还用,选中第一列第一行,单击,打开程序名修改框另命名,然后,File----Save procedures as new,则修改后的程序保存在My procedures中。
开始测试,点界面左下角的Strart按钮,程序开始执行,此时,界面自动转到Measurement view,显示实时测量结果。
测试中出现的异常情况,记录在最下行的User log message中。
3. 测试完后,查看和导出数据。
View----Analysis view(或工具栏左数第七个按钮),打开数据分析界面,双击界面上方的程序名,调入实验结果,单击左侧的相应“+”号,打开数据项,蓝色或红色的标志为采集的数据,单击,图显示。
(X、Y轴显示项更改,在X=Potential applied处单击右键,打开菜单选Time,则图的X轴显示为时间,同理,Y轴也可更改。
电化学工作站操作指南说明书一、简介电化学工作站是一种实验室设备,用于进行电化学分析和相关实验。
本操作指南旨在帮助用户正确操作电化学工作站,获取准确可靠的实验结果。
二、工作站概述电化学工作站主要由以下几个部分组成:1. 电化学电极:包括工作电极、反应电极和参比电极。
这些电极可通过连接器与仪器连接。
2. 操作面板:提供了各种实验参数的调节功能,如电流、电压、扫描速率等。
3. 数据采集系统:用于记录和分析实验数据。
三、准备工作1. 仔细阅读设备说明书和操作指南,了解设备的基本原理和操作流程。
2. 准备所需实验试剂和溶液,并按照实验要求进行配制。
3. 检查电极是否干净并检修仪器设备,确保其完好无损。
4. 确保实验室环境符合安全要求,并佩戴个人防护设备。
四、操作步骤1. 打开电化学工作站电源,待仪器自检完成后进入待机状态。
2. 将电极插入相应连接器,并确保连接紧固可靠。
注意不要使电极接触到任何金属物体,以免导致干扰或损坏。
3. 打开操作面板,根据实验要求设置电流、电压和扫描速率等参数。
4. 在无样品试液的情况下,进行基准测试,以校准参比电极并确保仪器的准确性。
5. 将待测液体样品注入电化学细胞中,避免气泡的产生。
注意样品的纯度和浓度。
6. 根据实验要求选择实验模式,如循环伏安法、电化学阻抗谱等,并开始记录数据。
7. 在实验过程中,注意观察数据的变化,并及时记录实验现象和观察结果。
8. 实验结束后,关闭电化学工作站电源,并进行必要的数据处理与分析。
9. 将电极取出,用去离子水清洗并擦干,妥善保管以防损坏。
五、注意事项1. 操作过程中请严格遵守实验室安全规范,确保个人安全。
2. 避免电极接触到任何金属物体,以免产生干扰。
3. 根据实验要求选择合适的实验模式,并进行正确的参数设置。
4. 注意样品的纯度和浓度,确保实验结果的准确性和可靠性。
5. 实验结束后及时清洁和保养仪器设备,以延长其使用寿命。
六、故障排除在操作电化学工作站过程中,可能会遇到一些故障,如仪器无法开机、电压不稳定等。
MnO2超级电容器材料在中性电解质中的电化学特性文建国1,2,周震涛2Ξ(1.华南理工大学材料学院,广东广州 510640;2.东莞理工学院应用化学系,广东东莞 523106)摘 要:采用常温液相氧化法制备了MnO2超级电容器材料,并用X射线衍射(XRD)和循环伏安以及恒电流充放电测试等方法对所得的MnO2电极材料的结构和电化学特性进行了研究。
结果表明:所得的水含MnO2・xH2O为无定型结构,该电极材料在硫酸盐水溶液中比在氯化物溶液中有更宽电位窗口,可达0~110V(vs.SCE),比电容达14411FΠg,并具有良好的准电容特性和循环寿命。
关键词:二氧化锰;超级电容器;电化学特性;中性电解质中图分类号:TM535 文献标识码:A 文章编号:1002-4336(2004)02-0031-04 电化学超级电容器以其优良的脉冲充放电性能以及传统物理电容器所不具备的大容量储能优势已引起人们的广泛兴趣。
这种新型能源储备装置应用前景十分广泛。
国外对超级电容器电极材料研究十分活跃。
Zheng和Jow等人[1,2]制备的无定形水合α-RuO2・χH2O,以硫酸为电解质,比电容达720FΠg,工作电位114V(vs.SHE),是目前发现的较为理想的高性能超级电容器材料。
但钌属稀贵金属,价格昂贵,从而限制了它的实用化。
因此,寻找廉价材料替代贵金属成为近几年来的研究热点。
MnO2是碱性锌—锰电池常见的电极材料,资源广泛、价格便宜、对环境无污染,但在超级电容器的应用报道很少。
硫酸属腐蚀性强酸,对金属集电体材料有腐蚀,包括MnO2在内的许多电极活性物质在强酸介质下均不能稳定存在。
一旦电容器受到挤压、撞击等破坏,易导致硫酸泄露,造成更大的危害。
因此,研究可适用于中性电解质的MnO2超级电容器材料既具理论意义又有应用前景。
本文通过常温液相氧化法合成了MnO2超级电极器材料,并研究了该材料在中性电解质的电化学特性。
1 实验部分1.1 试样与仪器常温液相氧化法制备[3]MnO2:按反应式Mn(Ⅶ)+115Mn(Ⅱ)215Mn(Ⅳ),称取一定量的KMnO4和Mn(Ac)2・4H2O(稍过量),分别溶于50mL去离子水。
电化学工作站使用说明书1. 概述电化学工作站是一种用于电化学实验和研究的实验设备。
本说明书将详细介绍电化学工作站的使用方法、注意事项以及常见故障排除方法,以帮助用户正确操作和维护设备,确保实验顺利进行。
2. 硬件配置电化学工作站的硬件配置如下:- 电池模块:包括电池夹具和电池接口,用于连接电池并提供稳定的电源。
- 电化学池:装有溶液的电化学池,包括阴阳极和电解质。
- 测量仪器:包括电位计、电流计等用于测量电化学实验参数的仪器。
- 控制面板:用于调整电化学实验的参数,如电压、电流等。
- 连接线:用于连接各个组件和仪器的线缆。
3. 使用步骤3.1 准备工作- 确保电化学工作站处于稳定的电源供应下,避免电压波动对实验结果产生影响。
- 检查电池模块,确保连接正确并稳固。
- 检查电化学池,确认阴阳极和电解质没有损坏或污染。
- 连接测量仪器,确保仪器与电化学工作站的连接稳定。
3.2 实验设置- 使用控制面板设置所需的电化学实验参数,如电压、电流等。
- 根据实验需要,调整电池夹具以适配不同类型的电池。
- 将电池正确连接到电池模块,并确保连接牢固可靠。
- 将电化学池放置在工作站上,并将阴阳极和电解质正确安装。
3.3 实验运行- 打开电化学工作站的电源开关,并启动测量仪器。
- 运行实验前,确保操作人员佩戴安全眼镜和手套,避免与溶液直接接触。
- 按照实验的要求设置控制面板上的参数,并开始实验。
- 定时记录实验过程中的数据和观察现象,以便后续分析。
4. 注意事项4.1 安全操作- 在进行任何操作之前,务必确保电化学工作站和测量仪器处于关闭状态。
- 在组装和拆卸电池模块时,避免触摸金属接触处,以免触电。
- 避免将电化学池中的溶液溅到身体或眼睛上,如不慎溅到,请立即用清水冲洗,并就医检查。
4.2 设备维护- 每次实验结束后,务必关闭电池模块和测量仪器的电源开关,断开电源供应。
- 清洁电化学池和电池模块,确保无杂质和污垢。
电化学工作站操作说明书一、工作站介绍电化学工作站是一种用于电化学实验的设备,可用于研究电化学反应、电解和电沉积等。
本操作说明书将详细介绍电化学工作站的使用方法和注意事项。
二、安全须知1. 在操作前,务必穿戴好实验室安全防护用品,如实验服、护目镜和手套等。
2. 确保工作站的电源已接地,并避免与水和潮湿的环境接触。
3. 注意操作过程中的电解液可能产生气体或有毒气体,保持通风良好。
4. 严禁在工作站内进行未经授权的实验和操作。
三、操作步骤1. 准备工作a. 将所需的电解液注入电解池中,并确保电解池密封良好。
b. 将需要进行电化学反应的试样或电极安装在相应位置。
c. 连接电解池的电极与电源,并确保连接牢固。
d. 打开电解池上的操作面板,确认工作站处于正常状态。
2. 参数设置a. 使用操作面板上的按钮或旋钮,设置所需的实验参数,如电流密度、电压和实验时间等。
b. 注意根据实际需要选择合适的参数范围,并避免过高或过低的电流密度和电压。
3. 实验运行a. 按下操作面板上的开始按钮,使电化学反应开始运行。
b. 在实验过程中,注意观察电解池内的反应情况,并记录相关数据和观察结果。
c. 如需停止实验,可按下停止按钮,确保实验完全停止后方可进行下一步操作。
4. 实验结束a. 实验完成后,按下停止按钮,切断电源供应。
b. 将电化学工作站清洗干净,确保反应物残留较少,以免影响下次实验的结果。
c. 注意将电解液妥善处理,避免对环境造成污染。
四、注意事项1. 在操作前请阅读工作站的用户手册,了解具体的操作指南和安全警示。
2. 在实验过程中,遵循操作手册要求,严格控制实验参数,以保证实验结果的准确性和可重复性。
3. 如遇到意外情况或异常情况,请立即停止实验并寻求专业人员的帮助。
4. 每次操作结束后,及时清洗工作站,保持设备的干净整洁。
五、维护保养1. 定期对电化学工作站进行维护保养,清洗电解池和更换电解液。
2. 定期校准工作站的参数显示和控制装置,确保准确和可靠。
Autolab 电化学工作站使用说明1、开机前,检查电化学工作站与电脑的USB接线连接是否正常,保持正确连接。
2、接通电化学工作站主电源,按动电化学工作站前操作面板电源按钮Power键,即打开工作站。
3、启动电脑,并进入Windows操作系统。
4、在启动电脑的同时,电脑会自动检测与电化学工作站的连接情况以及电化学工作站内部设备是否运作正常。
自检完毕后,位于电脑屏幕右下角任务栏处的Autolab之Interface小图标正常显示,可进行下一步操作。
5、进行电化学方法测试前,首先将电化学工作站测量插头(分别是工作电极WE,反馈电极SE,辅助电极CE,参比电极RE)与电解池正确连接,注意电极的正负。
以经典的三电极电解槽为例,其中阴极为测量电极(即工作电解),接线方法为:WE与SE串连接后并与阴极连接,RE与参比电极连接,CE与辅助电极即阳极连接。
6、若进行基本电化学方法测试,点击Autolab之GPES图标,出现该测量界面,进行基本电化学测试,选择相应的Procedure/Method,输入相应的参数,确定参数输入无误后,点击Start按钮,进行测试。
测试完毕后,需要手动保存数据,以免数据丢失,特别需要注意的是保存路径中不能出现中文,否则不能保存数据,也不能打开数据。
7、若进行交流阻抗测试,点击Autolab之FRA图标,出现该测量界面,可行进行交流阻抗测试,选择相应的Procedure/Method,输入相应的参数,确定参数输入无误后,点击Start按钮,进行测试。
测试完毕后,需要手动保存数据,操作同一。
8、在测试间隙待机状态下,四根电极接线不宜空置,需要与实际体系连接,或插回Dummy Cell中,防止短路。
9、测试结束后,关闭电化学工作站的基本操作为:首先关闭软件操作界面,退出软件后,关闭电化学工作站前操作面板的电源按钮Power键,即关闭电化学工作站,最后切断电源。
电化学工作站软件简要操作手册(版本:4.9.005)目录一软件的安装 (6)二简要操作说明 (11)1.开机步骤 (11)2. GPES操作步骤 (11)3. FRA操作步骤 (14)三GPES软件 (15)1.窗口 (15)2.手动控制窗口 (24)3.测量条件窗口 (25)4.数据分析窗口 (26)四FRA软件 (38)1.主窗口 (38)2.手动控制窗口 (43)3. FRA设置窗口 (44)4. FRA手动控制窗口 (44)5.测量条件窗口 (45)6.数据分析窗口 (47)五电化学技术手册 (55)1. Autolab电化学试验 (55)2. 伏安分析 (57)3. 循环和线性扫描伏安 (62)4. 记时方法 (65)5. 多模式电化学检测 (67)6. 电位溶出分析 (68)7. 阶跃与扫描 (69)8. 电化学噪声 (70)9. 使用FRA模块的频率响应分析 (71)10. 高级技术 (74)附录一: GPES软件参数说明 (78)附录二: FRA软件参数说明 (93)附录三:FRA中的模拟与拟合 (96)注意事项1. 四根电极接线不能空置!只能与实际体系连接,或插回Dummy Cell中。
2. 在采用两电极体系时,WE与S相连接,RE与CE相连接;采用三电极体系时,WE与S仍然相连接;仅在四电极体系时才分开。
3. 保存文件时,由路径至文件名称都不能有中文字符!否则不能打开文件。
4. 在保存文件功能上,对于循环伏安或线性扫描方法,提供下述三种保存方式,其余的仅有(1)和(3)两种方式:(1) “主窗口——Files菜单——Save scan as”,把每一圈的数据保存为一份文件,以方便对曲线进行分析;(2) “主窗口——Files菜单——Save data as——Save data buffer as”,可把多圈扫描结果保存在同一份文件之中,以方便对不同扫描圈的数据进行对比。
这种文件打开时需要用“主窗口——Files菜单——Loaddata buffer”命令。
电化学工作站介绍及使用方法电化学工作站是一种实验室装备,用于进行电化学实验和研究。
它通常由以下部分组成:电化学电池、参比电极、工作电极、电解质溶液、电位扫描仪以及数据采集和处理系统。
下面将详细介绍电化学工作站的结构和使用方法。
一、电化学电池:电化学电池是电化学工作站的核心部分,用于产生电化学反应所需的电势差。
常见的电化学电池有蓝宝石/银-银氯化银电池、铂/铂黑电池等。
电化学电池的选择应根据实验需要以及所研究的电化学反应进行选择。
二、参比电极:参比电极是用于确定电位的基准电极,通常使用银-银氯化银电极。
它的电位被认为是零点,用于与工作电极进行比较,从而确定电化学反应的电势。
三、工作电极:工作电极是用于进行电化学反应的电极。
常见的工作电极包括金电极、玻碳电极、树脂复合电极等。
工作电极的选择应根据实验需要以及所研究的电化学反应进行选择。
四、电解质溶液:电解质溶液是电化学反应进行所需的溶液。
根据实验需要和所研究的电化学反应,可以选择不同的电解质溶液,如硫酸、醋酸、氯化钠等。
五、电位扫描仪:电位扫描仪是用于测量电化学反应过程中的电位变化。
它通常由一个移动电位电极和一个参比电极组成。
电位扫描仪可以实时采集电位变化的数据,并通过数据采集和处理系统进行处理。
六、数据采集和处理系统:数据采集和处理系统用于收集和处理电位扫描仪获取的数据。
它通常由计算机和相应的数据分析软件组成。
使用者可以通过数据采集和处理系统,对电位数据进行分析和处理,以得到实验结果。
使用方法:1.首先,根据实验需要选择合适的电化学电池、参比电极、工作电极和电解质溶液。
2.将电池和电解质溶液装配在电化学工作站中的相应位置,确保连接良好。
3.将参比电极和工作电极分别插入电极插孔,并确保电极与溶液充分接触。
4.将电位扫描仪的移动电位电极和参比电极接入电化学电池的相应插孔。
5.打开电位扫描仪和数据采集和处理系统,设置扫描速率、初始电位和终止电位等参数。
6.开始电化学反应。
电化学工作站知识1.如何理解三电极体系,极化回路与测量回路?电化学工作站三电极体系由工作电极、参比电极、辅助电极构成。
工作电极与辅助电极构成极化回路,工作电极与参比电极构成测量回路,电流从工作电极流到辅助电极,独立的参比电极只提供参比而无电流通过。
2.金属电极的制备与处理?常见金属电极的制备:用砂纸将金属试样的各个面打磨光亮,用焊台将导线焊在金属试样上,将配制好的环氧树脂倒入摆好金属试样的塑料圈内,注入时避免气泡的产生,24h常温固化。
金属电极用400#、600#、800#、1000#砂纸逐级打磨至光亮,用丙酮和无水乙醇清洗后,放入干燥器内干燥30分钟备用。
3.甘汞电极使用注意事项甘汞电极使用前,先将电极侧管上及底部的橡皮套取下,在重力作用下,管内部的KCl溶液将以一定的流速与被测溶液连通。
若溶液中不允许含有氯离子,应避免直接插入甘汞电极,这时需要使用盐桥。
甘汞电极不宜在强酸或强碱中使用,液接电势较大,电极可能被氧化。
当甘汞电极内部液体干涸时,应从侧面注入饱和KCl溶液,下部应保留少许KCl晶体,以保证溶液饱和。
4.辅助电极长期使用后变黄变黑如何处理?辅助电极在长期使用的过程中,表面会吸附一些物质,出现发黄发黑的现象。
每次实验结束后,铂电极需要立即用水冲洗。
如果铂电极发黄发黑严重影响使用时,将铂电极作为工作电极,另一铂电极为对电极,(三电极体系)在0.5M稀硫酸溶液中,使用恒电位极化方法(电位在1.5V左右)通过电解水在电极表面产生的气泡冲洗掉电极表面的附着物。
实验现象为在铂电极表面产生大量的气泡。
具体实验参数可调节,水的理论分解电压为1.23V。
5.为什么参比电极需要使用盐桥?在测量电极电势时,由于参比电极内的溶液和被研究体系内的溶液组成不同,两种溶液间存在一个接界面,在接界面两侧由于溶液浓度的不同,所含离子种类的不同,在液接界面上产生液接电势差。
常见盐桥的制备方法:1.5g琼脂和10g氯化钾加入30ml蒸馏水中加热至微沸,充分搅拌溶解,用洗耳球顶住鲁金毛细管上端,通过负压将琼脂溶液慢慢吸入到玻璃管中。
涂层测试小结示意图:Flat Cell 涂层测试池参比电极对电极工作电极涂层退化的经典过程:1、 涂层完好,相当于纯电容2、 涂层吸水,低频阻抗降低-100.00-90.00-80.00-70.00-60.00-50.00-40.00-30.00-20.00-10.000.001.002.003.004.005.006.007.008.009.0010.0011.00-2.00-1.000.001.002.003.004.005.006.00P h a s e (D e g r e e )L o g M o d u l u s (O h m )Log Freq (Hz)z 90o 相角 z 阻抗的斜率为-1 z 低频下,阻抗很高-100.00-90.00-80.00-70.00-60.00-50.00-40.00-30.00-20.00-10.000.003.004.005.006.007.008.009.0010.0011.00-2.00-1.000.001.002.003.004.005.006.00P h a s e (D e g r e e )L o g M o d u l u s (O h m )Log Freq (Hz)z 90o 相角 z 阻抗的斜率为-1 z 低频下阻抗减小3、 涂层吸水,低频阻抗降低4、 涂层彻底失效z 相角不再保持不变 z 阻抗曲线低频部分开始变平-100.00-90.00-80.00-70.00-60.00-50.00-40.00-30.00-20.00-10.000.003.004.005.006.007.008.009.0010.0011.00-2.00-1.000.001.002.003.004.005.006.00P h a s e (D e g r e e )L o g M o d u l u s (O h m )Log Freq (Hz)-100.00-90.00-80.00-70.00-60.00-50.00-40.00-30.00-20.00-10.000.001.002.003.004.005.006.007.008.009.0010.0011.00-2.00-1.000.001.002.003.004.005.006.00P h a s e (D e g r e e )L o g M o d u l u s (O h m )Log Freq (Hz)z 相角在高频部分不再是 –90º z 低频阻抗降低6个数量级以上经典的阻抗模型:实验现场图片:工作电极:实验数据:C10 / C15 / C20Bode图模曲线Array C10 / C15 / C20Bode图相角曲线C20N20N20/C20 模曲线实验小结:1、交流阻抗是评价致密涂层的有效方法。
1– The Autolab control commandThe Autolab control command is one of the most important commands in the NOVA software. Through this command, all of the hardware settings of the Autolab PGSTAT and the modules can be set, at any time during a measurement. This command is also used to set the properties of the instrument at the end of an experiment, or when an experiment is interrupted by a user or a cutoff condition. The Autolab control command is located in the Measurement – General group of commands.2– Using the Autolab control commandTo use the Autolab control command in NOVA, this command must be added to the procedure (see Figure 1).Figure 1 – The Autolab control commandTo edit the settings available in the Autolab control command, click the button located in the procedure editor (see Figure 1). This opens the Autolab control window (see Figure 2).Figure 2 – The Autolab control windowThree different default sections are located in the Autolab control window, on the left-hand side1:•PGSTAT302N2:this section is used to define all the settings of the main working electrode and the Autolab. The settings are displayed in two panels: Basic and Advanced.•DIO: this section is used to set the settings of the digital input/outputs of the Autolab3.•Summary:this section is used to display the summary of all the settings defined with the Autolab control command.Depending on the hardware setup, additional sections can be available in the Autolab control window. Figure 2 displays one additional section for the BAmodule.1 If other optional modules are selected in the Hardware setup, additional sections will be shown in the Autolab control window.2 The name of this section depends on the type of instrument specified in the hardware setup.3 More information on the use of the DIO can be found in the External devices tutorial.2.1– Invalid settingsWhen invalid settings are defined in the Autolab control command, for example using a procedure that includes settings incompatible with the instrument connected to the computer, the Autolab control window will automatically open on the summary section, highlighting the invalid settings in red (see Figure 3).Figure 3 – Invalid settings are displayed in the summary section, in redTo remove the invalid settings, click the setting as shown in Figure 3. It will be deleted from the Autolab control.3– Autolab PGSTAT settingsThe settings for the main Autolab potentiostat/galvanostat are defined in the first section of the Autolab control window. This section is identified by the name of the type of instrument specified in the hardware setup.The Autolab settings are specified in two different panels:•Basic: the most common settings of the instrument.•Advanced: special settings relevant for special applications.The Autolab control window always opens with the Basic section active.3.1– Basic settingsThe following basic settings can be specified using the Autolab control command: •Cell (On/Off): switches the Autolab PGSTAT cell switch on or off.•Mode (Potentiostatic/Galvanostatic): defines the mode of the PGSTAT.•Current range:defines the current range for Autolab PGSTAT. The available current ranges depend on the hardware setup. The optional ECD module extends the current range down to 100 pA and the Booster extends the current range up to 20 A (see Figure 4).Figure 4 – The available current ranges depend on the hardware setup• Bandwidth: defines the bandwidth of the Autolab PGSTAT: three settings are available: high stability, high speed and ultra-high speed 4.• iR Compensation (On/Off): switches the iR compensation circuit on or off 5.• iR Compensation value: defines the value of the compensated resistance used in the iR compensation circuit 5. The value range depends on the active current range.3.2 – Advanced settingsThe Advanced settings panel can be displayed by clicking the button in the Autolab control window (see Figure 5).Figure 5 – The Advanced settings panel of the Autolab control command4More information on the bandwidth settings of the Autolab PGSTAT can be found in the NOVA Getting started.5 Not available on the PGSTAT10 and the µAutolab II/III.The following advanced settings can be specified using the Autolab control command:•External input (On/Off): switches the external input of the PGSTAT on or off6.•Oscillation protection (On/Off): switches the oscillation protection circuit on or off6.•Reference voltage: defines the value of the reference voltage.•Offset.Value: defines the value of the offset DAC of the Autolab.•DAC164 1: defines the output voltage of the DAC164 module, BNC output #1.•External 1: defines the converted output voltage of the DAC164 module, BNC output #1 used to control the external device defined in the hardware setup.Depending on the hardware setup, additional settings can be defined in the Advanced panel (see Figure 6).Figure 6 – Additional module settings are available on the Advanced panel •FRA32M/FRA2 input (Enabled/Disabled): enables or disables the FRA32M or FRA2 module input on the summation point of the PGSTAT.•SCAN250/SCANGEN input (Enabled/Disabled): enables or disables the linear scan generator module (SCAN250 or SCANGEN) input on the summation point of the PGSTAT.6 Not available on the PGSTAT10, PGSTAT20, µAutolab II/III, PGSTAT101/M101 and PGSTAT204.4– µAutolab II/III settings4.1– Basic settingsWhen the µAutolab type II or III is used, the following basic settings are available (see Figure 7):Figure 7 – The basic settings for the µAutolab•Cell (On/Off): switches the µAutolab cell switch on or off.•Mode (Potentiostatic/Galvanostatic): defines the mode of the µAutolab.•Current range: defines the current range for µAutolab.•Bandwidth:defines the bandwidth of the µAutolab: two settings are available: high stability and high speed7.7 More information on the bandwidth settings of the µAutolab can be found in the NOVA Gettingstarted.4.2– Advanced settingsThe Advanced settings panel can be displayed by clicking the button in theAutolab control window (see Figure 8).Figure 8 – The advanced settings of the µAutolabThe following advanced settings can be specified using the Autolab control command:•Reference voltage: defines the value of the reference voltage.•Vout: defines the output voltage of the Vout BNC output located on the backplane of the µAutolab.•External 1: defines the converted output voltage of the Vout BNC output located on the backplane of the µAutolab used to control the external device defined in the hardware setup.5– PGSTAT101, PGSTAT204 or M101 settings5.1– Basic settingsWhen the PGSTAT101, PGSTAT204 or M101 is used, the following basic settings are available (see Figure 9):Figure 9 – The basic settings for the PGSTAT101 or M101•Cell (On/Off): switches the Autolab PGSTAT101/PGSTAT204/M101 cell switch on or off.•ode (Potentiostatic/Galvanostatic):defines the mode of the PGSTAT101, PGSTAT204 or M101.•Current range:defines the current range for Autolab PGSTAT101, PGSATT204 or M101.•Bandwidth:defines the bandwidth of the PGSTAT101, PGSTAT204 or M101: three settings are available: high stability, high speed and ultra-highspeed8.•iR Compensation (On/Off): switches the iR compensation circuit on or off.•iR Compensation value: defines the value of the compensated resistance used in the iR compensation circuit5. The value range depends on the activecurrent range.8M ore information on the bandwidth settings of the PGSTAT101 or M101 can be found in the NOVA Getting started.5.2– Advanced settingsThe Advanced settings panel can be displayed by clicking the button in theAutolab control window (see Figure 10).Figure 10 – The advanced settings for the PGSTAT101/M101•Reference voltage: defines the value of the reference voltage.•Offset.Value: defines the value of the offset DAC of the Autolab.•Internal dummy cell (On/Off): switches the internal dummy cell on or off.•ADC filters: specifies the status of the ADC filters (On/Off). When the filter is On, a low pass filter with a cutoff frequency of 22 kHz is applied on the input signals of the ADC.•Synchronization line: defines the status of the synchronization line9 used in M ulti Autolab measurements. Setting the bit ON enables hardware synchronization10.•Vout: defines the output voltage of the Vout BNC output located on the optional monitor cable11 of the PGSTAT101, PGSTAT204 or M101.•External 1: defines the converted output voltage of the Vout BNC output located on the optional monitor cable11 of the PGSTAT101, PGSTAT204 or M101 used to control the external device defined in the hardware setup.9 This is only functional in the M101 modules installed in the Multi Autolab cabinet.10M ore information on the use of the synchronization line can be found in the M ulti Autolab tutorial, available from the Help menu.11M ore information on the optional monitor cable for the PGSTAT101, PGSTAT204 or M101 module can be found in the Getting Started manual.6– Using the Autolab control commandThe settings available in the Autolab control can be defined during an electrochemical measurement by adding the Autolab control command in the procedure, whenever one of properties of the instruments needs to be changed.The Autolab cyclic voltammetry potentiostatic procedure provides a good example of the use of the Autolab control command at the beginning of the procedure (see Figure 11).Figure 11 – The Autolab Cyclic voltammetry potentiostatic procedureIn this procedure, the Autolab control command is used to specify the initial settings of the instrument. The following properties are defined in the command: •WE(1).Current range: 1 mA•WE(1).Bandwidth: High stability•WE(1).Mode: PotentiostaticThese settings are displayed in the procedure editor, below the Autolab control command (see Figure 12).Figure 12 – The settings defined in the Autolab control command are displayed in theprocedure editorChanging the settings in the Autolab control command can be done by clicking the button. The Autolab control window will appear, displaying the settingsdefined in the command. All settings that have button indicated on the right inthe Autolab control window are specifically defined in the Autolab control command (see Figure 13).Figure 13 – The settings specified in the Autolab control are identified by a button Changing the initial current range from 1 mA to 100 µA can be done using the dropdown list (see Figure 14).Figure 14 – Changing the current range can be done using the dropdown listClicking the button located next to the properties specified in the Autolabcontrol command changes the property to the current value of the instrument (see Figure 15).Figure 15 – Clicking the sets the property to the active value on the instrument (activecurrent range on the instrument: 1 µA)Click the OK button after the settings have been changed. The Autolab control command will be updated in the procedure editor (see Figure 16).Figure 16 – The modified Autolab Cyclic voltammetry procedure: the initial current range hasbeen reset to default (1 µA)Additional settings can be defined, using an existing Autolab control command located in the procedure editor or by adding additional Autolab control commands to the procedure.Keep in mind that the settings defined in the Autolab control command are all set when the procedure executes the command12.Figure 17 shows the Autolab cyclic voltammetry procedure with two additional settings defined in the Autolab control command:•iR Compensation: On•iR Compensation value: 100Figure 17 – The Autolab cyclic voltammetry potentiostatic procedure modified using the Autolab control command: the iR compensation circuit is switched on and the iRcompensation value is set to 100 OhmThe parameters of the Autolab control shown in the procedure editor can be linked to control commands like an Input box or a Repeat for each value command (see Figure 18).12The settings defined in the Autolab control are set sequentially in order to avoid possible hardware conflicts.Figure 18 – Using an input box in combination with the Autolab control command7– End status AutolabThe End status Autolab instruction is always present in the header of the procedure, alongside the title, the remarks field, the signal sampler, the options,instrument description and serial number field (see Figure 19).Figure 19 – The End status Autolab is located in the header of any procedureThe End status Autolab is a special Autolab control command which can be usedto define the settings of the Autolab whenever a measurement stops.This command is always the last executed command and it is triggered by the following events:•The measurement finishes normally:before the data is saved in the dasectionase, the End status Autolab command is executed, setting the final properties of the instrument.• A cutoff condition is encountered: if a cutoff condition designed to stop the complete procedure is triggered during the measurement, the procedure stops immediately, sets the instrument according to the End status Autolab command and stores the data in the dasectionase.•The user stops the measurement: if the user interrupts the measurement by pressing the stop button, the procedure is stopping as soon as possible, the instrument is set to the status defined in the End status Autolab command and the data is stored in the database.To edit the End status Autolab command, click the button located next to the command in the procedure editor (see Figure 20).Figure 20 – Using the End status Autolab control to set the Cell off at when themeasurement stops8– Extended voltage rangeThe voltage setting of the Autolab PGSTAT13 is defined by the sum of two DAC channels internally connected to the summation point of the control amplifier. One of the DAC is called the Scanning DAC and the other DAC is called the Offset DAC. Both DAC’s have a range of ± 5 V. The scanning DAC can be modifiedduring an electrochemical measurement, while the offset DAC can only be modified when the cell is switched off, to prevent interference with the ongoing measurement.In practice this means that the potential range of the Autolab will be ± 5 V with respect to the value of the offset DAC.The startup settings of the Autolab PGSTAT are the following:•Scanning DAC: 0 V•Offset DAC: 0 VUsing these initial settings, the Autolab PGSTAT is capable of applying any voltage value in the -5 V to 5 V range (with respect to the offset DAC value of 0 V). To apply a voltage outside of this potential range, the offset DAC value must be adjusted.For example, to apply 7 V on the cell during an electrochemical measurement, the following settings can be used14:•Scanning DAC: 2 V•Offset DAC: 5 VUsing these settings, the Autolab PGSTAT can be used to set the potential of the working electrode to any value between 5 V and 10 V during an electrochemical measurement.Using the Autolab display, it is possible to manually control the potential or current applied. The offset DAC will be automatically adjusted to the required value depending on the specified potential or current (see Figure 21).13 This does not apply for the µAutolab.14 Other combinations are possible.Figure 21 – The potential range depends on the value of the offset DAC (left – Offset value: 0V, right – Offset value: 5 V)During measurements, NOVA will also automatically adjust the offset DAC value is order to reach the required potential or current values. If the specified range for the scanning DAC is larger than 10 V (± 5 V) within a single measurement command, an error will be displayed during validation (see Figure 22).Figure 22 – An error is displayed when the specified value range is larger than 10 V for asingle commandNOVA can adjust the offset DAC during a measurement, if needed, in between different measurement commands. However, the offset DAC should not be modified when the cell is on during a measurement. A warning is provided during validation if the procedure requires the offset DAC to be reset during the experiment (see Figure 23).Figure 23 – A warning is provided when the offset DAC is reset while the cell is switched on If the cell is not switched off when the offset value is modified, the potential applied to the cell will not be properly controlled (as shown in Figure 24).Figure 24 – Detail of the potential profile of a potential adjustment from 0 to 8 V in two steps (the first step, starting at 0.01 s corresponds to the setting of the offset DAC, the second step, at 0.02 s corresponds to the setting of the scanning DAC)Figure 24 shows how the potential is adjusted, from 0 V to 8 V in the Autolab when both the offset DAC and the scanning DAC are modified in the procedure, with the cell switched on. The setting of the DACs has been intentionally delayed in this example to show the slower settling of the offset DAC compared to the scanning DAC.This slow response of the offset DAC, combined with the fact that the software is not able to set both DACs at the same time means that there will always be anuncontrolled potential profile between two consecutive potential values when the offset DAC needs to be adjusted. Consequently, an unexpected current response could be observed (see Figure 25).Figure 25 – Current response corresponding to the potential profile shown in Figure 24measured on dummy cell (c)This restriction only applies to measurement commands that require the offset DAC to be adjusted.It is therefore highly recommended to switch the cell off whenever the offset DAC needs to be adjusted in an electrochemical measurement.The value of the offset DAC can be defined manually in the Autolab control, using the Set Offset potential property (see Figure 26).NOVA Autolab control tutorial21 | P a g eFigure 26 – The Autolab control command is used to define the Offset valueThe Offset value can be set to any value between -5 and 5. Once the value of the offset DAC has been defined using the Autolab control, any voltage between (-5 V + Offset value) and (5 V + Offset value) can be defined using commands like: Setpotential, CV staircase, etc.。
电化学工作站简介电化学工作站在电池检测中占有重要电位,它将恒电位仪、恒电流仪和电化学交流阻抗分析仪有机的结合,既可以做三种基本的常规实验,也可以做基于这三种基本功能的程式化实验。
在实验中,既能检测电池电压、电流、容量等基本参数,又能检测体现电池反应机理的交流阻抗参数,从而完成对多种状态下电池参数的跟踪和分析。
基本简介电化学工作站(Electrochemical workstation)是电化学测量系统的简称,是电化学研究和教学常用的测量设备。
将这种测量系统组成一台整机,内含快速数字信号发生器、高速数据采集系统、电位电流信号滤波器、多级信号增益、IR 降补偿电路以及恒电位仪、恒电流仪。
可直接用于超微电极上的稳态电流测量。
如果与微电流放大器及屏蔽箱连接,可测量1pA或更低的电流。
如果与大电流放大器连接,电流范围可拓宽为±2A。
某些实验方法的时间尺度的数量级可达l0倍,动态范围极为宽广。
可进行循环伏安法、交流阻抗法、交流伏安法等测量。
工作站可以同时进行四电极的工作方式。
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,例如光谱信号等。
这对光谱电化学等实验极为方便。
基本分类电化学工作站主要有2大类,单通道工作站和多通道工作站,区别在于多通道工作站可以同时进行多个样品测试,较单通道工作站有更高的测试效率,适合大规模研发测试需要,可以显著的加快研发速度。
电化学工作站已经是商品化的产品,不同厂商提供的不同型号的产品具有不同的电化学测量技术和功能,但基本的硬件参数指标和软件性能是相同的。
电化学是研究电和化学反应相互关系的科学。
电和化学反应相互作用可通过电池来完成,也可利用高压静电放电来实现,二者统称电化学,后者为电化学的一个分支,称放电化学。
因而电化学往往专指“电池的科学”。
Autolab电化学工作站操作规程一.开机1)先开启电化学工作站电源开关;2)再开启电脑电源开关,计算机会自动连接到仪器。
3)连接正常时,在电脑显示屏右下角出现图标。
二.测试步骤将各电极连接到仪器。
1. 点击桌面上“GPES”图标,(或选择:开始—程序—Autolab Softwares_Gpes), 开启恒电位仪通用电化学测量程序GPES。
2. 在GPES软件Method菜单下选择所需的电化学方法。
3. 在File菜单下调用原有的测量条件文件。
4. 选定所用的测量条件后,在屏幕左侧的Editor procedure窗口可以编辑测试条件。
First conditioning potential (V)——第一个预处理电位;Duration——在预处理过程中的电位施加时间;time——平衡时间。
在预处理后使电极达到平衡的时间;Equilibrationpotential——等候电位。
指在不关闭电极输出时所需要维持的电压;Standby5.在Manual control (手工控制)对话框中,选择合适的项目。
6.设定完毕测试条件、再次检查无误后,电击屏幕左下角的“Start”按钮,开始测试。
7.测量结束后,先保存测量结果。
对于CV和LSV方法,保存方式有三种,其余的只有1、3两种:a)窗口—File—Save scan as:把测量结果另存为一份文件。
此时,在CV和LSV方法中,每份文件只能保存一个循环的扫描数据。
并且,此种方式只能保存原始数据。
b)主窗口-File—Save data—Save data buffer as:把缓存器中的数据保存为一份缓存文件。
此时,在CV和LSV(线性扫描伏安法)测试中,一份文件可以有多个循环的扫描结果。
c)Data presentation窗口-File-Save work data:此时可保存经修饰后的数据,包括曲线平滑、删除某些误点等。
三.关机1)闭测试软件。
电化学工作站说明书篇一:电化学工作站使用说明电化学工作站使用说明使用步骤:1、打开电脑,电化学工作站,(工作站一般需要稳定一段时间,在测试样品)2、电路连接:绿色铁夹接工作电极,红色铁夹接对电极,黄色铁夹接参比电极。
3、打开软件,按工作站右边的“复位”按钮,工作站自动进行连接,如果连接对话框消失,说明连接成功;如果长时间不消失,点击取消,重复过程,直至连接成功。
4、循环伏安测定:点击方法分类中的“线性扫描技术”,双击实验方法中的“循环伏安法”,出现循环伏安法参数设定菜单,初始电位和开关电位设定值一样,电流极性设为“氧化”,如果实验出现电流溢出的现象(图像未出现峰,出现水平线),将灵敏度调高,其他设置随实验方法不同而改变。
例如测MnO2是主要更改的参数设是:灵敏度(1MA),电流极性(氧化),初始电位=开关电位1(0V),开关电位2(1V),扫描速率(2,5,10,20,50mV/S),循环次数(>=10次)。
5、打开“控制”下的“开始实验”,界面右上角出现“剩余时间”6、实验结束,“剩余时间”将消失,将实验结果另存为目标文件,此文件类型为工作站的默认类型,Excell无法打开7、打开目标文件下的实验图形,打开数据处理下的“查看数据”,选择显示曲线(不选第一次循环),确定。
出现数据列表对话框,点击保存,保存类型为Excel。
8、阻抗测定:(1)、开路电位测定:点击方法分类中的“恒电位技术”,双击实验方法中的“开路电位-时间曲线”,出现参数设定菜单,电流极性设为氧化,初始电位设为0,采样间隔时间设为0.5秒,等待时间1秒,测量时间>=15秒,其它参数不变。
测量结束,记下开路电位数值。
(2)点击工具栏中“设置”的“交流阻抗”中的“启动”。
出现交流阻抗界面,点击“测量”中的“阻抗-频率扫描法”,出现参数设定界面:电位为开路电位值(注意:测得的开路电位值与此处的单位不同),最大频率为100000.最小频率为0.01,电流量程为1mA/V,其它参数设置不变。
电化学工作站一、仪器设备照片二、仪器设备概况2273提供独特的±100V槽压±10V扫描电压满足各类样品需求,标配最高电流高达±2A,标准配置可完成1MHz 到 10µHz的电化学阻抗测试,可进行控制电位交流阻抗测试(单波,快速多波,Mott-Schottky), 或控制电流交流阻抗测试。
主要配置功率放大器:最大输出电压:>±100 V 最大输出电流:>±2A上升时间:<250ns (无负载)切换速率:15V/µS (无负载)差分静电计:输入阻抗:>1013 Ωin parallel with<5 pF 输入偏置电流: <5 pA(25°C)最大输入电压:±10V 差分: ±10 V带宽: -3dB@>15 MHz iR补偿正反馈范围:2000MΩ到2Ω(取决于电流幅度)数字电压误差修正:16 bit DAC 电流量程: 2A – 40pA(12档)精度(DC):20µA to 2A: <0.4%(满量程);20nA to 1µA: <0.5%2nA: <0.75%频率响应(小信号)2 mA: –3 dB at >1 MHz,1 kΩ源阻抗20 µA: –3 dB at >100 kHz,100 kΩ源阻抗电位/电流控制数字/ 模拟转换器分辨率: 16位(bits)量程: ±10 V (恒电位)满电流的±100%(恒电流)调制数字/模拟转换:16位系统性能最小时基:20µs 最小电流分辨率:1.2fA最小电位步长:2.5µV 阻抗频率范围:10µHz-1MHz主要用途•最大电流2A(最大可扩展至20A) •常规电化学测试• 100 V槽电压•腐蚀与防护• 1.2 fA电流分辨率•传感器• >1013 Ω输入阻抗 • 电池、燃料电池• <5 pF 电容•电沉积/电镀•10 µHz to 1 MHz 内置阻抗分析仪•生物医学研究应用范围1)PowerCV循环伏安测试2)PowerCORR腐蚀测试3)PowerSTEP阶跃测试4)PowerPULSE脉冲测试5)PowerSINE电化学阻抗测试存放地点:知行楼318使用要求:1)需自备参比电极、对电极2)电解液先行配制3)夹电极的夹子不能夹错,并注意防腐蚀联系人:朱晔联系电话:135****3084三、仪器设备使用说明及操作规程1.双击电脑桌面Power Siote图表,打开软件界面2.新建自己的文档保存文件夹。