電化學(xué)測(cè)試

電化學(xué)測(cè)試技術(shù)是材料科學(xué)研究的重要手段之一，廣泛應(yīng)用于二次電池、電鍍、金屬腐蝕與防護(hù)等領(lǐng)域，比如電池正、負(fù)極材料的電化學(xué)性能優(yōu)化、電鍍鍍層的生成及機(jī)理、金屬及其表面涂層在常溫水溶液或高溫熔鹽介質(zhì)中的腐蝕性能及機(jī)理、電偶腐蝕等。

電化學(xué)測(cè)試方法經(jīng)過(guò)近50年的發(fā)展，按體系狀態(tài)可分為穩(wěn)態(tài)測(cè)試和暫態(tài)測(cè)試。穩(wěn)態(tài)測(cè)試方法通常包括：動(dòng)電位極化曲線法、線性極化法、循環(huán)極化法等；而暫態(tài)測(cè)試包括：循環(huán)伏安法、恒電流/恒電位法、電流階躍/電位階躍法和電化學(xué)阻抗譜等。在評(píng)估材料性能的諸多電化學(xué)測(cè)試方法中，循環(huán)伏安法、動(dòng)電位極化曲線法和電化學(xué)阻抗譜是最基本、最常用的方法。本公司的電化學(xué)表征采用Gamry INTERFACE 1000E、PARSTAT 2273、Corrtest等型號(hào)的電化學(xué)工作站，可提供專業(yè)、先進(jìn)、可靠的電化學(xué)測(cè)試服務(wù)。

針對(duì)特定的研究需求，本公司還可提供：（1）Pine旋轉(zhuǎn)圓（環(huán)）盤(pán)電極裝置與電化學(xué)工作站聯(lián)用，實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)電極的穩(wěn)定可控，降低傳質(zhì)過(guò)程的影響，更有效地研究材料/溶液界面的電極過(guò)程動(dòng)力學(xué)；（2）高溫熔鹽測(cè)試系統(tǒng)與電化學(xué)工作站聯(lián)用，可提供300~900°C范圍內(nèi)的高溫電化學(xué)測(cè)試，表征材料在氯化鹽、氟化鹽、硝酸鹽、碳酸鹽等熔鹽介質(zhì)中的腐蝕性能及機(jī)理。

1 代表性電化學(xué)實(shí)驗(yàn)

1 電極活性及表面的電化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)

基于已構(gòu)建的三電極電解池裝置（圖1），通過(guò)電化學(xué)測(cè)試可快速得到流過(guò)工作電極的電壓與電流之間的關(guān)系曲線，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)分析可提供很多定性或定量化的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從而表征電極材料的電化學(xué)活性及其與溶液界面間的電化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，比如：

（A）循環(huán)伏安曲線------ 電化學(xué)反應(yīng)的速率和可逆性等信息，典型結(jié)果如下：

（B）動(dòng)電位極化曲線------ 電極反應(yīng)的電荷傳遞系數(shù)、交換電流密度、極限擴(kuò)散電流密度、電化學(xué)反應(yīng)級(jí)數(shù)（m）、電子轉(zhuǎn)移數(shù)目（n）等信息，典型結(jié)果如下：

（C）電化學(xué)阻抗譜------ 溶液電阻、電化學(xué)極化電阻（Rct）等信息，典型結(jié)果如下：

2 金屬及涂層的腐蝕性能及機(jī)理

由于材料的腐蝕大多數(shù)屬于電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，因此電化學(xué)測(cè)試方法能夠快速、準(zhǔn)確地用于表征材料的腐蝕過(guò)程，獲得材料的腐蝕速度和腐蝕機(jī)理信息。本公司不僅能夠提供材料在常溫水溶液中的腐蝕性能表征，還能夠滿足材料在高溫熔鹽介質(zhì)（如氯化鹽、氟化鹽、硝酸鹽、碳酸鹽等）中的腐蝕測(cè)試需求。特別是，熔鹽介質(zhì)在電解加工、核反應(yīng)堆、太陽(yáng)能儲(chǔ)熱、燃料電池等領(lǐng)域均有廣泛的應(yīng)用，而采用熔鹽電化學(xué)測(cè)試裝置（圖2）能夠很方便地表征純金屬、合金及其表面涂層等在高溫熔鹽介質(zhì)中的腐蝕性能及機(jī)理。典型的實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

（A）動(dòng)電位極化曲線------ 腐蝕電位、腐蝕電流、擊破電位、維鈍電流等信息。

（B）電偶腐蝕------ 金屬電偶對(duì)的電偶電位、電偶電流等信息。

（C）電化學(xué)阻抗譜------溶液電阻、基體表面鈍化膜或涂層的電阻和電容、腐蝕坑附近的電荷轉(zhuǎn)移電阻和雙電層電容等信息。

2 技術(shù)建議與數(shù)據(jù)分析

考慮到電化學(xué)測(cè)試方法的種類繁多，測(cè)試前需要合理選擇準(zhǔn)確、可靠的測(cè)試方法或?qū)嶒?yàn)步驟來(lái)滿足實(shí)驗(yàn)的最終要求，測(cè)試后需要綜合分析數(shù)據(jù)以獲得可信的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，還可能需要合理描述實(shí)驗(yàn)結(jié)果以達(dá)到公開(kāi)發(fā)表的要求。針對(duì)上述需求，本公司除了提供常規(guī)的數(shù)據(jù)分析服務(wù)以外，還可以根據(jù)客戶的個(gè)性化研究提供電化學(xué)測(cè)試前的技術(shù)咨詢與建議以及電化學(xué)論文的修改潤(rùn)色服務(wù)。