viimeksi päivitetty: 12. marraskuuta 2021
tässä artikkelissa tarkastellaan potentiostaattien, Sveitsin armeijan puukkojen roolia sähkökemiallisessa tutkimuksessa ja niiden arvoa R&D, laadunvalvontaa ja akkutestausta muiden teollisuuden ja tieteen osa-alueiden joukossa.
jokaisen sähkökemiallisen tutkimuksen hyvän päätöksen takana on hyvä potentiostaatti …
mittaus-ja analysointivälineitä on jo pitkään käytetty teollisuudessa ja tutkimuksessa innovaatioiden edistämiseen. Sen lisäksi, että tällaiset välineet lisäävät tieteellistä ja teknistä ymmärrystämme, niillä on tärkeä rooli ihmisen aisteille huomaamattomien ilmiöiden kvantifioimisessa ja määrittelemisessä. Potentiostaatit ovat hyvä esimerkki tällaisista analyyttisistä laitteista, ja ne ovat tukeneet kehitystä sähkökemian alalla yli sadan vuoden ajan.
Potentiostaatit (joita kutsutaan joskus sähkökemiallisiksi työasemiksi tai potentiostaateiksi / galvanostaateiksi) ovat tärkeitä mittaus-ja säätövälineitä, joita käytetään pääasiassa sähkökemiallisessa tutkimuksessa sekä muilla teollisuuden aloilla. Sähkökemiassa potentiostaatteja käytetään sekä perustutkimuksessa että soveltavassa tutkimuksessa lisäämään ymmärrystä elektrodiprosesseista, analyyttisestä kemiasta, akkututkimuksesta ja korroosiotutkimuksesta. Toissijaisia sovelluksia ovat kemiallinen synteesi ja biologia. Näet täydellisen luettelon näistä sovelluksista Tässä artikkelissa.
Potentiostaatit ovat osoittautuneet tärkeiksi työkaluiksi toisioakkujen kehittämisessä, koska ne pystyvät tutkimaan sähkökemiallisia rajapintoja. Ne mahdollistavat myös akkutestauksen, koska ne pystyvät lataamaan ja tyhjentämään akun ennalta määritellyissä olosuhteissa.
tässä artikkelissa annetaan laaja yleiskuva potentiostaatin roolista tutkimuksessa ja teollisuudessa sekä kuvataan niiden toimintaa.
yhdellä silmäyksellä: mikä on potentiostaatti / galvanostaatti?
potentiostaatti / galvanostaatti on Laite, jolla johdetaan jännitteen tai virran käyttöä sähkökemialliseen kennoelektrodiin (yksityiskohtainen kuvaus alla). Potentiostaatti / galvanostaatti on tärkein työkalu, jota käytetään sähkökemiallisissa ja elektroanalyyttisissä kokeissa.
yleiskatsaus: Toimintotiloissa
Potentiostaattisissa / Galvanostaattisissa tiloissa
Potentiostaateissa / galvanostaateissa on kaksi päätoimintatilaa riippuen säädettävästä sähkömäärästä: potentiaali tai virta. Näitä kutsutaan potentostaattisiksi ja galvanostaattisiksi moodeiksi (KS.alla olevat kuvat 1 & 2). Kun potentiostaattia/galvanostaattia käytetään potentiostaattisessa tilassa, sitä voidaan kutsua potentiostaatiksi.
potentiostaattisessa tilassa potentiostaatti vaikuttaa ja ohjaa potentiaalia ja mittaa sähkökemiallisen järjestelmän läpi virtaavaa virtaa (KS.Kuva 1 jäljempänä).
Kuva 1: potentiostaattisen tilan periaate.
yhdellä silmäyksellä: Potentiostaattinen tila
potentiostaattinen tila mittaa ja ohjaa jännite-eroa työelektrodin ja vertailuelektrodin välillä, jolla on jatkuva potentiaali. Tämä, ehkä yleisimmin käytetty sähkökemiallisen työaseman tila, mittaa virran kulkua työelektrodin ja vastaelektrodin välillä (joka täydentää kennopiirin).
on tavallista käyttää ”jänniterampia”, jossa jännitettä levitetään portaittain (potentiodynaaminen tekniikka) suosituin on syklinen Voltammetria (CV). Syklinen Voltammetria on nopea ja helppo tekniikka sähkökemiallisen järjestelmän täydellisen käyttäytymisen saavuttamiseksi (katso syklinen Voltammetria: miten saada hyviä tuloksia potentiostaatilla).
korroosiossa ja analyyttisessä sähkökemiassa yleisimmin käytetyt tekniikat perustuvat potentiostaattisen moodin ympärille.
galvanostaattisessa tilassa sähkökemiallinen laite suorittaa mittauksia mahdollisten vaihtelujen varalta samalla, kun virtaa käytetään ja ohjataan (KS.kuva 2 jäljempänä).
kuva 2: Galvanostaattisen toimintatavan periaate.
yhdellä silmäyksellä: Galvanostaattinen tila
Galvanostaattinen tila perustuu järjestelmän läpi virtaavan virran hallintaan. Kun laitetta käytetään näissä mittauksissa, sitä kutsutaan galvanostaatiksi. Galvanostaattisen tilan yleisin sovellus on akkujen tutkimus.
monet nykyaikaiset sähkökemialliset tekniikat perustuvat peräkkäisiin sekvensseihin, joissa käytetään vaihtoehtoisesti potentiostaattisia ja galvanostaattisia moodeja. Kyky siirtyä yhdestä tilasta toiseen on suhteellisen tuore kehitys potentiostaatti suunnittelu, mutta yksi, jota käytetään laajasti akun testaus, jossa on tarpeen vaihtaa nopeasti peräkkäin potentio Galvano-tilassa. Tällainen toiminnallisuus edellyttää huippuluokan spesifikaatioita, kuten biologisissa potentiostaateissa.
muilla Toimintotiloilla
Potentiostaateilla on myös erityisiä säätötiloja: avoimen piirin jännite (OCV), Nollaresistanssimittari (ZRA) ja sähkökemiallinen Impedanssispektroskopia (EIS). Jokaisella näistä ohjaustiloista on tietty tarkoitus.
OCV-säätötila mahdollistaa jännitedatan hankinnan, kun solu on lepotilassa eli kun potentiostaatti ei levitä virtaa tai jännitettä solun työelektrodiin. Tätä säätömoodia käytetään yleisesti sähkökemiallisen kennon tasapainottamiseen.
EIS tarkoittaa sinimuotoista kontrollitilaa. Potentiostaatti käyttää sinimuotoista tulosignaalia (virtaa tai jännitettä) ja mittaa järjestelmän vastetta. Tätä säätömoodia käytetään laajalti sähkökemiallisissa ja korroosiojärjestelmissä, koska se tarjoaa yksityiskohtaista tietoa muun muassa reaktiokinetiikasta, korroosionopeuksista ja massansiirtoparametreista. Lisätietoja sähkökemiallisesta impedanssispektroskopiasta (Eis) on Learning Centerin artikkelissa ”Mikä on EIS”.
ZRA-ohjaustila mahdollistaa sähkökemiallisen virtamelun määrittämisen käyttämällä 0 V: n jännitettä työelektrodin ja vastaelektrodin välillä (katso elektrodien kuvaus) ja mittaamalla kahden identtisen näytteen välillä virtaava virta. Lisätietoa sähkökemiallisista melumittauksista löytyy Sovellushuomautuksesta #39-1.#39-2, #39-3
saumaton yhteys potentiostat-käyttöliittymän (ohjelmisto) ja potentiostat-laitteiston (laitteisto) välillä tekee jokaisen tilan hallinnasta helppoa.
seuraavassa osassa tarkastellaan, miten potentiostaatti tarkalleen ottaen toimii tutkimalla sen keskeisiä komponentteja ja arkkitehtuuria.
miten potentiostaatit / galvanostaatit vaikuttavat?
potentiaalin säätely: kolmen elektrodin setup
potentiostaatti on sähkökemiallisten prosessien tutkimukseen erikoistunut laite. Interfacial-työelektrodipotentiaalin hallinta on ratkaisevan tärkeää sen varmistamiseksi, että virta mitataan vakiopotentiaalilla. Kolmen elektrodin asennus mahdollistaa tämän.
nämä kolme elektrodia tunnetaan työelektrodina, vertailuelektrodina ja vastaelektrodina (kutsutaan myös apuelektrodiksi).
työelektrodi (WE): kiinnostava reaktio tapahtuu työelektrodin rajapinnassa. referenssielektrodi (RE): referenssielektrodin potentiaali on tunnettu ja vakaa. Se on potentiaalisen ohjauksen ja mittauksen järjestelmän vertailupiste. Tämän elektrodin läpi kulkeva virta pidetään lähellä nollaa. vastaelektrodi (CE): Virta kulkee työelektrodin ja vastaelektrodin välillä. Vastaelektrodilla ei ole roolia sähkökemiallisissa reaktioissa lukuun ottamatta erityistilanteita: akkukenno, galvaaninen korroosio, sähkökemialliset melumittaukset. |
kuva 3: esimerkki kolmen elektrodin asennuksesta.
tärkeimmät potentiostaattikomponentit: vertailuelektrodi ja ohjausvahvistin
sen varmistamiseksi, että virtaukset johtuvat potentiaalivaihteluista työelektrodin rajapinnassa, vertailuelektrodin potentiaalin on pysyttävä vakaana ja vastattava sen teoreettista arvoa. Sitä on ylläpidettävä asianmukaisesti. vertailuelektrodien tarkistus ja validointi).
säätövahvistin (CA) on potentiostaatin keskeinen elektronikomponentti. Sitä käytetään pitämään viiteelektrodin ja työelektrodin välinen jännite mahdollisimman lähellä tulolähteen jännitettä $e_{\mathrm{i}}$. Kuvassa 4 esitetään ohjausvahvistimen sijainti modernin potentiostaatin yksinkertaistetussa muotoilussa .
Kuva 4: peruspotentiostaatin suunnittelu .
vertailuelektrodista mitattu potentiaali syötetään takaisin kontrollivahvistimen negatiiviseen tuloon. Tämä luo silmukan, jota kutsutaan” negatiiviseksi takaisinkytkentäsilmukaksi”, jonka avulla säätövahvistin voi mukauttaa ulostuloaan ja säilyttää potentiaalieron, joka vastaa $E_{\mathrm{i}}$. Näin potentiostaatti voi tarkasti ohjata jännitesignaalia ja saavuttaa oikean asetusarvon. Lisätietoja on biologisessa Sovellushuomautuksessa #04: ”the mystery of potentiostat stability explained”.
tämän artikkelin seuraavassa osassa kuvataan potentiostaattien teknologista kehitystä ajan mittaan niiden alkuperäisestä keksinnöstä aina potentiostaattien kehityksen viimeisimpiin edistysaskeliin.
taaksepäin katsoen: potentiostaattien historia
ensimmäistä potentiostaattista menetelmää käytti F. G. Cottrell vuonna 1903 jotka työskentelivät todentaminen massa siirto yhtälöt. Hänen kokeensa koostui sähkökemiallisesta kennosta, joka oli kytketty sarjaan akkuun galvanometrillä virran mittaamista varten. Kuitenkin tässä vaiheessa näin yksinkertaisella potentiostaatilla ei ollut mahdollista selvittää potentiaalieroa piirin työelektrodin rajapinnassa.
Hickling, Leicesterin yliopiston sähkökemisti, kehitti vuonna 1942 nykyisen kolmen elektrodin potentiostaatin periaatteen, jonka tunnemme nykyään. Hickling oletti, että elektrolyyttisiä prosesseja säätelee yleensä elektrodipotentiaali, joka siihen asti oli vain epäsuorasti hallittavissa muuttamalla lämpötilaa, virrantiheyttä tai elektrodimateriaaleja . Hickling lisäsi järjestelmään kolmannen elektrodin ja kehitti keinon hallita potentiaalia automaattisesti. Tämän suunnittelun yleisenä periaatteena oli verrata työelektrodin ja vertailuelektrodin välistä potentiaalieroa potentiometristä johdetun jännitteen avulla . Tämä Hickling-potentiostaatissa käytetty periaate perustuu negatiiviseen takaisinkytkentätekniikkaan (KS.edellä).
Hickling-potentiostaatti oli ensimmäinen potentiostaatti, joka käytti negatiivista takaisinkytkentäpiiriä elektrodien jännitteen mittaamiseen ja säätämiseen. Vuonna 1956 sähkökemisti Prazak käytti sanaa potentiostaatti kuvaamaan Hicklingin sähkökemiallista soitinta.
toinen tärkeä potentiostaattikehityksen edistäjä oli Hans Wenking, joka ratkaisi monia sähkökemistien ongelmia 50-ja 60-lukujen vaihteessa osallistumalla elektroniikan suunnitteluun, jota käytetään edelleen nykyaikaisissa sähkökemiallisissa työasemissa .
vuodesta 1971 lähtien negatiivinen takaisinkytkentä on saatu aikaan elektronisella komponentilla, jota kutsutaan kontrollivahvistimeksi . Jos haluat tietää lisää negatiivisesta palautteesta, käy BioLogic Learning Centerin artikkelissa ” Get more from your potentiostat. Understanding kaistanleveys & its effect on measurements”.
70-luvulta lähtien sähkökemiallisesta impedanssispektroskopiasta (Eis) on tullut merkittävä työkalu sähkökemiallisten järjestelmien karakterisoinnissa. Sen jälkeen potentiostat-tekniikka on jatkuvasti kehittynyt valtavilla parannuksilla toiminnallisuuden, suorituskyvyn ja tarkkuuden suhteen. Yksi haastavimmista kysymyksistä potentiostaatin suunnittelussa liittyy ohmic drop-ilmiöön (KS.artikkeli ”Ohmic drop correction: a means of improving measurement accuracy”). Nämä monipuoliset sähkökemialliset instrumentit ovat kehittyneet yksinkertaisista potentiostaateista potentiostaatteihin / galvanostaatteihin, joissa on kaksi pääasiallista toimintatapaa (KS.edellä olevat potentiostaattisen ja galvanostaattisen tilan määritelmät).
lisäksi niistä on tullut paljon helpompia käyttää ja yhä tehokkaampia. Ensimmäinen esimerkki monikanavaisesta tietokoneohjatusta potentiostaatista nähtiin vuonna 1991 Macpilen lanseerauksen yhteydessä. Tämän potentiostaatin keksivät kaksi ranskalaista tutkijaa, Yves Chabre ja Christian Mouget, ja sen kaupallisti BioLogic. Macpileä voidaan pitää markkinoilla nyt saatavilla olevan potentiostaatti – / galvanostaattivalikoiman edeltäjänä.
kuva 5: maailman ensimmäinen monikanavainen tietokoneohjattu potentiostat-Mac –Pile, joka lanseerattiin vuonna 1991.
A. Hicklingin inspiroima negatiivisen palautteen periaate on edelleen potentiostaattisuunnittelun kulmakivi. Seuraavassa kappaleessa selitetään, miten nykyaikaiset potentiostaatit toimivat.
hakemukset: Miten potentiostaatteja käytetään akateemisessa tutkimuksessa ja teollisuudessa
, jossa käytetään teollisia ja tieteellisiä sovelluksia?
Potentiostaatti / Galvanostaatit näyttävät olevan keskeinen analyysiväline niin tieteessä kuin teollisuudessakin. Ne ovat hyödyllisiä monenlaisissa sovelluksissa ja aloilla, kuten energian varastointi ja muuntaminen, Sähkökemia, materiaalitiede, ja biotieteet, vain muutamia mainitakseni. Alla olevassa kuvassa 5 esitetään yleiskatsaus, ja Lisätietoja saat biologisessa oppimiskeskuksessa sovellettavan potentiostaatin käytöstä.
kuva 6: Potentiostaatteja esiintyy monenlaisissa teollisissa ja tieteellisissä sovelluksissa
keskitytään sähkökemiaan ja energian varastointiin: kaksi suurinta teknoyhteiskunnallista haastetta, joissa potentiostaatit edistävät tutkimusta ja teollisuutta
Potentiostaatit ja anturit
useimmissa sähkökemian sovelluksissa potentiostaatit / galvanostaatit edistävät merkittävästi sähkökemiallisten järjestelmien ymmärtämistä, tutkimusta ja kehittämistä.
koska potentiostaatit mahdollistavat redox-reaktioiden tarkkailun, potentiostaatti on analyyttiseen sähkökemiaan erikoistuneiden laboratorioiden perinteinen apuväline. Esimerkiksi VMP-300-potentiostaatteja voidaan käyttää lajien tai sähkökemiallisten prosessien karakterisointiin biologisten ohjelmistojen EC-Lab®syklisen voltammetriatekniikan avulla.
vastaavasti syklistä voltammetriaa ja muita sähkökemiallisia mittauksia (differentiaalipulssivoltammetriaa ja sähkökemiallista impedanssispektroskopiaa) on käytetty yksikanavaisilla potentiostaateilla, kuten biologisella SP-50: llä, tutkittaessa immunosensorin elektroanalyyttisiä ominaisuuksia. Nämä puettavat anturit tarkkailevat kortisolin pitoisuutta ihmisen hiessä ei-invasiivisesti ja reaaliajassa. Kortisolitaso ihmiskehossa on arvokas tietolähde, koska korkea kortisolin pitoisuus voi varoittaa kasvaimen läsnäolosta .
Potentiostaatit ja korroosio
korroosio on myös tärkeä painopiste sähkökemiassa ja alueella, jolla potentiostaateilla on tärkeä rooli. Korroosion maailmanlaajuisiksi kustannuksiksi on arvioitu 2,5 biljoonaa dollaria, ja korroosiontorjunnalla on mahdollisuus säästää 375-875 miljardia dollaria vuosittain (huikea 3,4% maailman BKT: stä vuonna 2013). Tutustu oppimiskeskus artikkeli pinnoitteet, korroosio ja skannaus anturi Sähkökemia. Korroosiolla voi olla tuhoisa vaikutus infrastruktuuriin, tuotantoon/valmistukseen ja kuljetukseen sekä moniin muihin toimintoihin, jotka ovat riippuvaisia käytetyn metallin eheydestä. Sähkökemiallisia työasemia (potentiostaatteja) käytetään yleisessä sähkökemiassa auttamaan ymmärtämään paremmin peruskemiallisia prosesseja, jotka johtavat metallin hajoamiseen reaktiossa hapettimien kuten hapen tai sulfaattien kanssa.
Potentiostaatteja käytetään myös materiaalitieteessä apuna pinnoitteiden kehittämisessä ja korroosion ehkäisyssä. Ne ovat erittäin hyödyllisiä tällaisissa analyyseissä, koska niiden avulla voidaan tutkia korroosionopeuksia. Esimerkiksi materiaalin ominaisuuksia ja rakenteita materiaalin korroosioominaisuuksista voidaan tutkia . Potentiostaattien lisäksi skannauskoettimen työasemia käytetään ymmärtämään paremmin korroosiossa esiintyviä paikallisia sähkökemiallisia prosesseja. Skannausanturin työasemat antavat” mikro ”- näkymän korroosiosta, toisin kuin potentiostaateilla saatu” makro ”- näkymä (lisätietoja on artikkelissa”Coatings, Corrosion and Scanning Probe Electrochemistry”). Esimerkki skannauskoettimen työasemista, joita käytetään korroosiotutkimuksissa, on materiaalin impedanssin homogeenisuusjakauman analysointi Leis-tekniikan (lokalisoitu sähkökemiallinen Impedanssispektroskopia) ansiosta. Tämä skannaus anturi Sähkökemia tekniikka tarjoaa yksityiskohtaista tietoa korroosionkestävyys järjestelmän .
energian varastointi ja akut: Potentiostaatin käyttö akun arvoketjun kaikilla tasoilla
akkututkimuksen edistysaskeleet viime vuosikymmenellä ovat suorastaan tyrmistyttäviä. Vuonna 2010 litiumioniakku tuli etualalle televiestintäteollisuuden räjähdysmäisen kasvun ja matkapuhelimen yleistymisen myötä. Nopean teknologisen kehityksen kausi tarkoittaa sitä, että litiumioniakut antavat nykyään virtaa lähes kaikkeen, mitä näemme nykymaailmassa-jopa autoihin. Ilmastonmuutos tarkoittaa, että Damokleen miekka leijuu suuren osan kehittynyttä maailmaa yllä, kun fossiiliset polttoaineet ovat loppuneet ja korvaavia energialähteitä on löydettävä. Tämän vuoksi energian varastointi on ratkaisevan tärkeää vaihtoehtoisten energiastrategioiden menestyksekkäälle kehittämiselle-ja tällä hetkellä akut näyttävät todennäköisesti tehokkaimmalta teknologialta, jolla voidaan valjastaa auringon, meren ja tuulen voima. Siksi ei ole vaikea ymmärtää, miksi akkumarkkinat ovat niin tärkeät. Maailmanlaajuiset akkumarkkinat ovatkin voimakkaan kasvun alue, ja niiden odotetaan nousevan 279,7 miljardiin dollariin vuoteen 2027 mennessä .
Potentiostaatit ovat niin tärkeitä tutkimuksessa, koska niiden avulla käyttäjä voi luonnehtia akkukennon jokaista osaa, mutta myös korostaa solua sen lopullisessa rakenteessa, jotta se voi luonnehtia suorituskykyään toistuvan lataus/purkausprosessin kautta, joka tunnetaan nimellä akun kierto. Kun akun suorituskyky tulee yhä tärkeämmäksi, myös potentiostaatin laatu ja järjestelmän kyky johtaa asianmukaisiin kiinnostaviin tietoihin tulee kriittiseksi.
akkusyklorin rooli
Potentiostaatit ovat saaneet suosiota monilla teollisuuden aloilla, pääasiassa akkujen yleistymisen ansiosta monilla eri aloilla, mutta erityisesti auto-ja tietoliikenneteollisuudessa. Toissijaisten (ladattavien) akkumarkkinoiden kasvun myötä on syntynyt tarve uudelle sähkökemialliselle mittauslaitteelle – akkusyklerille. Akkusyklerit jakavat monia potentiostaatin ominaisuuksia, mutta tätä sähkökemiallista mittaustyökalua käytetään vastaamaan kahteen ensisijaiseen tarpeeseen. Valmistajat käyttävät akkusyklereitä valvoakseen tuottamiensa akkujen laatua. Suuret teollisuusjärjestöt ostavat näitä paristoja ja integroivat ne sitten tuotteisiinsa. Tämän jälkeen teollisuus käyttää akkusyklereitä akkujen valintaan ja kelpuuttamiseen. Usein näissä testeissä käytetään akkukiertoa niiden kapasiteetin määrittämiseksi.
käyttöikänsä aikana akku voidaan liittää akkujen hallintajärjestelmään (BMS), joka mukauttaa akun käyttöä suhteessa sen lataustilaan tai terveydentilaan (KS. oppimiskeskuksen artikkeli: ”Battery states: Lataustila (Soc), terveydentila (SoH)”). Alkuperäisen käytön jälkeen akun sisäinen vastus (jonka kehitys liittyy vanhenemisprosessiin) voidaan kvantifioida sähkökemiallisen Impedanssispektroskopian (EIS) avulla, jotta voidaan määrittää seuraava vaihe akun kestoa varten (”second life” on termi, jota käytetään laajalti paristojen kierrätykseen ja kierrätykseen).
Kuva 7: akkujen teknologian arvoketju.
Katse eteenpäin: Potentiostaattien tulevaisuus …
tässä artikkelissa on mainittu vain muutamia esimerkkejä potentiostaattien / galvanostaattien tarjoamista monista sovelluksista ja mahdollisuuksista. Tällä sähkökemiallisella monitoimityökalulla on tärkeä rooli laboratorioissa, tutkimuslaitoksissa ja R&D-keskuksissa ympäri maailmaa. Kaikissa sovelluksissa tarvitaan yhä enemmän tarkempia, tarkempia ja suorituskykyisempiä välineitä, jotka edistävät potentiostaattitutkimusta ja parantavat potentiostaattimäärityksiä. Sensoritutkimus on toinen sovellus, joka vaatii yhä suorituskykyisempiä analyyttisiä työkaluja. Korroosion (erityisesti meriveden) aiheuttamat valtavat vauriot merkitsevät sitä, että seuraavan sukupolven potentiostaateilla on edelleen tärkeä rooli infrastruktuurille aiheutuvien vahinkojen minimoimisessa pinnoitteiden ja muiden teknologioiden perustutkimuksen ja tutkimuksen avulla.
energian varastointiin kehittyy jatkuvasti uusia akkukemikaaleja. Uuden sukupolven litium-ioni tarjoaa korkeimman energiatiheyden tällä hetkellä. Litium-rikkikemian Solid-state-versioiden odotetaan tarjoavan erinomaiset mahdollisuudet avaruus-ja ilmailualalle sekä autoteollisuudelle. Lopuksi solid-state-paristojen kehittäminen edellyttää yhä tehokkaampia potentiostaatteja, joissa on enemmän toiminnallisuutta ja suorituskykyä. Potentiostaatti on jo löytänyt paikkansa perustutkimuksessa ja soveltavassa tutkimuksessa, R& D, ja teollisissa sovelluksissa. Mutta emme ole vielä alkaneet nähdä näiden poikkeuksellisten mittausvälineiden täyttä arvoa.
saadaksesi yleiskuvan biologisesta potentiostaatista galvanostaatit, klikkaa tästä.
- Application Note #04 ”the mystery of potentiostat stability explained”.
- A. Hickling, Studies in electrode polarisation, Part IV (1942).
- A. Hickling, Electrochimica Acta, Vol 5, (1961) 161-168.
- R. Dölling, Materials and Corrosion, 49, (1998) 535-538.
- B. Petrescu, flexible electroanalytic system controlled by computer, Grenoblen kansallisen polyteknisen instituutin ja Bukarestin Politehnica-yliopiston opinnäytetyö, 2002.
- S. Madhu, A. J. Anthuuvan, S. Ramasamy, P. Manickam, S. Bhansali, P. Nagamony, V. Chinnuswamy, ACS Applied Electronic Materials, 2, (2020) 499-509.
- International measures of prevention, application, and economics of corrosion technologies study, Nace International report
- H-R. Erfanian-Nazif ’ toosi, H. F. Lopez: Journal of Materials and Applications, 9(1), (2020) 1-8.
- T. Liu, Y. Wang, S. Pan, Q. Zhao, C. Zhang, S. Gao, Z. Guo, N. Guo, W. Sand, X. Chang, L. Dong, Y. Yin, Corrosion Science, 149, (2019) 153-163.
- Global Battery Market Report 2020-2027, ResearchAndMarkets.Com
sanasto
termi | määritelmä |
akun kierto | toistuviin ja peräkkäisiin lataus-ja purkausvaiheisiin perustuva akkujen Testausprosessitekniikka. |
Ohjausvahvistin | aktiivinen pääelektroniikkalaite & osa potentiostaatin analogista säätösilmukkaa, joka tuottaa virtaa sähkökemialliseen kennoon . |
Virta | fysikaalinen suure, joka kuvaa varattujen hiukkasten (elektronit, ionit) virtausta johtimessa (SI-yksikkö: A) |
Vastaelektrodi | Apuelektrodi, joka mahdollistaa virran virtauksen kennon läpi. |
elektrodipotentiaali (jännite) | suure, joka kuvaa elektrodirajapinnan molempien puolien potentiaalieroa (SI-yksikkö: V). |
sisäinen resistanssi | yleisnimitys, joka ei kuvaa akun tiettyä resistanssia. Se on akun löyhä ominaisuus. |
negatiivinen takaisinkytkentä | ohjausvahvistimen operoima silmukka. |
Potentiostaatti / Galvanostaatti | elektroninen laite, jolla voidaan käyttää jännitettä ja mitata sähkökemiallisen liitännän vastetta (tai päinvastoin). |
Vertailuelektrodi | elektrodi, jota käytetään sähkökemiallisen rajapinnan potentiaalieron mittaamiseen. Sen oma potentiaali on vakaa, koska se ei kulje virran mukana. |
Työelektrodi | elektrodi, johon kohdistuva reaktio tapahtuu. |