Ostatnia aktualizacja: 12 listopada 2021
rola potencjostatów, noży armii szwajcarskiej w badaniach elektrochemicznych i ich wartość w R&D, kontrola jakości i testowanie baterii wśród innych dziedzin przemysłowych i naukowych jest badana w tym artykule.
za każdą dobrą decyzją w badaniach elektrochemicznych kryje się dobry potencjostat…
Narzędzia Pomiarowe i analityczne są od dawna używane w świecie przemysłu i badań naukowych do napędzania innowacji. Oprócz zwiększenia naszego naukowego i technicznego zrozumienia, takie narzędzia odgrywają istotną rolę w ilościowym określaniu i kwalifikowaniu zjawisk niedostrzegalnych dla ludzkich zmysłów. Potencjostaty są doskonałym przykładem takich urządzeń analitycznych i od ponad wieku wspierają postęp w dziedzinie elektrochemii.
Potencjostaty (czasami określane jako elektrochemiczne stacje robocze lub potencjostaty / galwanostaty) są niezbędnymi narzędziami pomiarowymi i kontrolnymi stosowanymi głównie w badaniach elektrochemicznych, a także w innych dziedzinach przemysłu. W elektrochemii potencjostaty są wykorzystywane zarówno w badaniach podstawowych, jak i stosowanych, aby uzyskać lepsze zrozumienie procesów elektrod, chemii analitycznej, badań baterii i badań korozyjnych. Wtórne zastosowania obejmują syntezę chemiczną i biologię. W tym artykule zobaczysz pełną listę tych aplikacji.
Potencjostaty okazały się głównymi narzędziami w rozwoju baterii wtórnych dzięki ich zdolności do badania interfejsów elektrochemicznych. Umożliwiają również testowanie baterii poprzez możliwość ładowania i rozładowywania baterii w wcześniej określonych warunkach.
Ten artykuł da szeroki przegląd roli potencjostatu w badaniach i przemyśle oraz opisze jak działają.
w skrócie: co to jest potencjostat / galwanostat ?
potencjostat / galwanostat to przyrząd, który zarządza przyłożeniem napięcia lub prądu do elektrody ogniwa elektrochemicznego (szczegółowy opis poniżej). Potencjostat / galwanostat jest głównym narzędziem stosowanym w eksperymentach elektrochemicznych i elektroanalitycznych.
przegląd: tryby funkcyjne
tryby Potencjostatyczne / Galwanostatyczne
Potencjostaty / galwanostaty mają dwa główne tryby funkcyjne w zależności od kontrolowanej ilości energii elektrycznej – potencjał lub prąd. Są to tryby potencjostatyczne i galwanostatyczne (patrz rysunek 1 & 2 poniżej). Gdy potencjostat / galwanostat jest używany w trybie potencjostatycznym, może być określany jako potencjostat.
w trybie potencjostatycznym potencjostat stosuje i kontroluje potencjał oraz mierzy prąd przepływający przez układ elektrochemiczny (patrz rysunek 1 poniżej).
Rysunek 1: Zasada trybu potencjostatycznego.
w skrócie: Tryb potencjostatyczny
tryb potencjostatyczny mierzy i kontroluje różnicę napięcia między elektrodą roboczą a elektrodą odniesienia, która ma stały potencjał. Ten, być może najczęściej używany tryb elektrochemicznej stacji roboczej, mierzy przepływ prądu między elektrodą roboczą a elektrodą przeciwną (która uzupełnia Obwód ogniwa).
często stosuje się” rampę napięciową”, w której napięcie jest przyrostowe (technika potencjodynamiczna), najpopularniejszą jest Voltametria cykliczna (CV). Voltametria cykliczna jest szybką i łatwą techniką pozwalającą na uzyskanie pełnego zachowania układu elektrochemicznego(patrz Voltametria cykliczna: jak uzyskać doskonałe wyniki za pomocą potencjostatu).
techniki najczęściej stosowane w korozji i elektrochemii analitycznej opierają się na trybie potencjostatycznym.
w trybie galwanostatycznym przyrząd elektrochemiczny wykonuje pomiary zmian potencjalnych, gdy prąd jest przyłożony i kontrolowany (patrz rysunek 2 poniżej).
Rysunek 2: Zasada trybu galwanostatycznego.
w skrócie: tryb Galwanostatyczny
tryb Galwanostatyczny opiera się na kontroli prądu przepływającego przez system. Gdy urządzenie jest używane do tych pomiarów, nazywa się je galwanostatem. Najczęstszym zastosowaniem trybu galwanostatycznego jest badanie baterii.
wiele nowoczesnych technik elektrochemicznych opiera się na ciągach sekwencji wykorzystujących alternatywnie tryby potencjostatyczne i galwanostatyczne. Możliwość przełączania z jednego trybu na drugi jest stosunkowo niedawnym rozwojem w konstrukcji potencjostatu, ale jest szeroko stosowana w testach baterii, gdzie istnieje potrzeba szybkiego przełączania z trybu potentio na galvano. Taka funkcjonalność wymaga wysokiej klasy specyfikacji, takich jak te dostępne na potencjostatach biologicznych.
Inne tryby funkcyjne
Potencjostaty mają również specyficzne tryby sterowania: Napięcie Obwodu otwartego (OCV), Amperomierz zerowej rezystancji (ZRA) i spektroskopia impedancji elektrochemicznej (EIS). Każdy z tych trybów sterowania ma określony cel.
tryb sterowania OCV umożliwia akwizycję danych napięciowych, gdy ogniwo znajduje się w stanie spoczynku, tj. gdy potencjostat nie przykłada prądu ani napięcia do elektrody roboczej ogniwa. Ten tryb sterowania jest powszechnie stosowany do równoważenia ogniwa elektrochemicznego.
EIS wyznacza sinusoidalny tryb sterowania. Potencjostat stosuje sinusoidalny sygnał wejściowy (prąd lub napięcie) i mierzy reakcję układu. Ten tryb sterowania jest szeroko stosowany w układach elektrochemicznych i korozyjnych, ponieważ dostarcza szczegółowych informacji między innymi na temat kinetyki reakcji, szybkości korozji i parametrów przenoszenia masy. Aby uzyskać więcej informacji na temat spektroskopii impedancji elektrochemicznej (Eis), odwiedź artykuł Centrum Nauki „co to jest EIS”.
tryb sterowania ZRA umożliwia określenie elektrochemicznego szumu prądowego poprzez przyłożenie napięcia równego 0 V między elektrodą roboczą a elektrodą przeciwną (patrz opis elektrod) i pomiar prądu płynącego między dwiema identycznymi próbkami. Więcej informacji na temat pomiarów hałasu elektrochemicznego można znaleźć w Nota aplikacyjna #39-1.#39-2, #39-3
bezproblemowe połączenie pomiędzy interfejsem potencjostatu (oprogramowanie)a potencjostatem (sprzęt) ułatwia użytkownikowi zarządzanie każdym trybem.
w następnej części dokumentu przyjrzymy się dokładnie, jak działa potencjostat, badając kluczowe komponenty i architekturę potencjostatu.
jak działają potencjostaty / galwanostaty?
sterowanie potencjałem: konfiguracja trójelektrodowa
potencjostat jest instrumentem dedykowanym do badania procesów elektrochemicznych. Kontrola potencjału międzyfazowej elektrody roboczej ma kluczowe znaczenie dla zagwarantowania, że prąd jest mierzony przy stałym potencjale. Umożliwia to ustawienie trzech elektrod.
te trzy elektrody są znane jako elektroda robocza, elektroda odniesienia i przeciw-elektroda (zwana również elektrodą pomocniczą).
elektroda robocza (WE): reakcja zainteresowania zachodzi na styku elektrody roboczej. elektroda odniesienia (RE): potencjał elektrody odniesienia jest dobrze znany i stabilny. Jest to punkt odniesienia systemu kontroli i pomiaru potencjału. Przepływ prądu przez tę elektrodę jest utrzymywany blisko zera. przeciw-elektroda (CE): Prąd przepływa między elektrodą roboczą a przeciw-elektrodą. Przeciw-elektroda nie odgrywa żadnej roli w reakcjach elektrochemicznych, z wyjątkiem szczególnych sytuacji: ogniw akumulatorowych, korozji galwanicznej, elektrochemicznych pomiarów hałasu. |
Rysunek 3: Przykład ustawienia trzech elektrod.
Elementy potencjostatu klucza: elektroda odniesienia i wzmacniacz sterujący
aby zagwarantować, że prądy płyną w wyniku zmian potencjału na styku elektrody roboczej, potencjał elektrody odniesienia musi pozostać stabilny i odpowiadać jej wartości teoretycznej. Musi być odpowiednio konserwowany. (patrz sprawdzanie i Walidacja elektrod referencyjnych).
wzmacniacz sterujący (CA) jest kluczowym elementem elektronicznym w potencjostacie. Służy do utrzymywania napięcia między elektrodą odniesienia a elektrodą roboczą jak najbliżej napięcia źródła wejściowego $e_{\mathrm{i}}$. Rysunek 4 przedstawia położenie wzmacniacza sterującego w uproszczonej konstrukcji nowoczesnego potencjostatu .
Rysunek 4: Konstrukcja podstawowego potencjostatu .
potencjał zmierzony na elektrodzie odniesienia jest doprowadzany z powrotem do ujemnego wejścia wzmacniacza sterującego. Tworzy to pętlę zwaną „ujemną pętlą sprzężenia zwrotnego”, która pozwala wzmacniaczowi sterującemu dostosować swoje wyjście i utrzymać różnicę potencjałów odpowiadającą $e_{\mathrm{i}}$. Dzięki temu potencjostat może precyzyjnie kontrolować Sygnał napięciowy i osiągnąć odpowiednią wartość zadaną. Więcej informacji można znaleźć w notatce dotyczącej zastosowań biologicznych #04: „the mystery of potentiostat stability explained”.
w następnej części tego artykułu opiszemy ewolucję technologiczną potencjostatów w czasie, od ich początkowego wynalezienia do najnowszych osiągnięć w rozwoju potencjostatów.
patrząc wstecz: historia potencjostatów
pierwszą metodę potencjostatyczną zastosował F. G. Cottrell w 1903 roku pracował nad weryfikacją równań przenoszenia masy. Jego eksperyment polegał na ogniwie elektrochemicznym połączonym szeregowo z baterią z galwanometrem do pomiaru prądu. Jednak w tym momencie, przy tak prostym potencjostacie, nie było możliwe ustalenie różnicy potencjałów na styku elektrody roboczej w obwodzie.
Hickling, elektrochemik z Uniwersytetu w Leicester, opracował w 1942 roku zasadę nowoczesnego trójelektrodowego potencjostatu, którą znamy dzisiaj. Hickling zakładał, że procesy elektrolityczne są na ogół regulowane przez potencjał elektrody, który do tej pory był tylko pośrednio sterowany przez modyfikację temperatury, gęstości prądu lub materiałów elektrodowych . Hickling dodał trzecią elektrodę do systemu i opracował sposób automatycznego sterowania potencjałem. Ogólną zasadą tej konstrukcji było porównanie różnicy potencjałów między elektrodą roboczą a elektrodą wzorcową przy użyciu napięcia pochodzącego z potencjometru . Ta zasada zastosowana w potencjostacie Hicklinga opiera się na technologii ujemnego sprzężenia zwrotnego (patrz wyżej).
potencjostat Hicklinga był pierwszym potencjostatem wykorzystującym Obwód ujemnego sprzężenia zwrotnego do pomiaru i kontroli napięcia elektrod. W 1956 roku elektrochemik Prazak użył słowa potencjostat na określenie instrumentu elektrochemicznego Hicklinga.
kolejnym ważnym wkładem w rozwój potencjostatu był Hans Wenking, który rozwiązał wiele problemów dla elektrochemików pod koniec lat 50 .i 60., przyczyniając się do projektowania elektroniki nadal stosowanej we współczesnych elektrochemicznych stacjach roboczych.
od 1971 roku ujemne sprzężenie zwrotne uzyskuje się za pomocą komponentu elektronicznego, zwanego wzmacniaczem sterującym . Aby dowiedzieć się więcej o negatywnym sprzężeniu zwrotnym, odwiedź artykuł BioLogic Learning Center ” Uzyskaj więcej ze swojego potencjostatu. Zrozumienie pasma & jego wpływu na pomiary”.
od lat 70-tych spektroskopia impedancji elektrochemicznej (Eis) stała się głównym narzędziem w charakteryzacji układów elektrochemicznych. Od tego czasu technologia potencjostatu stale się rozwija, wprowadzając ogromne ulepszenia pod względem funkcjonalności, wydajności i precyzji. Jednym z najtrudniejszych problemów przy projektowaniu potencjostatu jest zjawisko kropli omowych (patrz artykuł „korekta kropli omowych: sposób na poprawę dokładności pomiaru”). Te wszechstronne instrumenty elektrochemiczne ewoluowały od prostych potencjostatów do potencjostatów / galwanostatów, z dwoma głównymi trybami pracy (patrz definicje trybu potencjostatycznego i galwanostatycznego powyżej).
co więcej, stały się one znacznie łatwiejsze w użyciu i coraz bardziej wydajne. Pierwszy przykład wielokanałowego sterowanego komputerowo potencjostatu można było zobaczyć w 1991 roku wraz z wprowadzeniem MacPile. Potencjostat ten został wynaleziony przez dwóch francuskich badaczy, Yves 'a Chabre’ a i Christiana Mougeta, a skomercjalizowany przez BioLogic. MacPile można uznać za prekursora szerokiej gamy potencjostatów / galwanostatów dostępnych obecnie na rynku.
Rysunek 5: pierwszy na świecie wielokanałowy potencjostat sterowany komputerowo
-stos komputerów Mac, wprowadzony na rynek w 1991 roku.
zasada negatywnego sprzężenia zwrotnego zainspirowana przez A. Hicklinga pozostaje do dziś kamieniem węgielnym projektu potencjostatu. Poniższy akapit wyjaśnia, jak działają nowoczesne potencjostaty.
: W jaki sposób wykorzystywane są potencjostaty w badaniach naukowych i w przemyśle
w jakich zastosowaniach przemysłowych i naukowych wykorzystywane są potencjostaty?
Potencjostaty / Galwanostaty wydają się być niezbędnym narzędziem analitycznym zarówno w nauce, jak i w przemyśle. Są one pomocne w szerokim zakresie zastosowań i dziedzin, takich jak magazynowanie i konwersja energii, elektrochemia, nauki o materiałach i Nauki o życiu, aby wymienić tylko kilka. Rysunek 5 poniżej zawiera przegląd, a aby uzyskać więcej informacji, możesz dowiedzieć się o wykorzystaniu potencjostatu przez zastosowanie w BioLogic Learning Center.
Rysunek 6: Potencjostaty są obecne w szerokim zakresie zastosowań przemysłowych i naukowych
koncentracja na elektrochemii i magazynowaniu energii: dwa główne wyzwania techno-społeczne, w których potencjostaty rozwijają badania i Przemysł
Potencjostaty i czujniki
w większości zastosowań elektrochemicznych potencjostaty / galwanostaty znacząco przyczyniają się do lepszego zrozumienia, badań i rozwoju systemów elektrochemicznych.
ponieważ potencjostaty umożliwiają obserwację reakcji redoks, potencjostat jest tradycyjnym narzędziem z wyboru dla laboratoriów specjalizujących się w elektrochemii analitycznej. Na przykład potencjostaty VMP-300 mogą być używane do scharakteryzowania gatunków lub procesów elektrochemicznych za pomocą techniki cyklicznej woltametrii oprogramowania biologicznego EC-Lab®.
podobnie, cykliczne woltametria i inne pomiary elektrochemiczne (różnicowa woltametria impulsowa i elektrochemiczna spektroskopia impedancji) zostały użyte z potencjostatami jednokanałowymi, takimi jak biologiczny SP-50 do badania właściwości elektroanalitycznych immunosensora tkankowego. Te noszone czujniki monitorują stężenie kortyzolu w ludzkim pocie nieinwazyjnie i w czasie rzeczywistym. Poziom kortyzolu w organizmie człowieka jest cennym źródłem informacji, ponieważ wysokie stężenie kortyzolu może ostrzegać o obecności guza .
Potencjostaty i korozja
korozja jest również głównym przedmiotem zainteresowania w elektrochemii i obszarem, w którym potencjostaty odgrywają istotną rolę. Globalny koszt korozji szacuje się na 2,5 biliona dolarów, a kontrola korozji może zaoszczędzić 375-875 miliardów dolarów rocznie (oszałamiające 3,4% światowego PKB w 2013 roku). Zobacz nasze Centrum Edukacyjne artykuł powłoki, korozja i Elektrochemia sond skanujących. Korozja może mieć niszczycielski wpływ na infrastrukturę, produkcję/produkcję i transport wśród wielu innych działań, które są zależne od integralności użytego metalu. Elektrochemiczne stacje robocze (potencjostaty) są stosowane w elektrochemii ogólnej, aby pomóc lepiej zrozumieć podstawowe procesy elektrochemiczne, które prowadzą do degradacji metalu w reakcji z utleniaczami, takimi jak tlen lub siarczany.
Potencjostaty są również stosowane w materiałoznawstwie, aby pomóc w opracowaniu powłok i zapobiegać korozji. Są one bardzo przydatne do takich analiz, ponieważ umożliwiają badanie szybkości korozji. Na przykład, właściwości materiału i struktury na właściwości korozyjne materiału mogą być badane . Oprócz potencjostatów, stacje robocze sond skanujących służą do lepszego zrozumienia lokalnych procesów elektrochemicznych zachodzących podczas korozji. Stacje robocze sond skanujących dają widok „mikro” korozji, w przeciwieństwie do widoku ” makro „uzyskanego za pomocą potencjostatów (więcej informacji można znaleźć w artykule”powłoki, korozja i Elektrochemia sond skanujących”). Przykładem zastosowania stacji roboczych sond skanujących w badaniach korozyjnych jest analiza rozkładu jednorodności impedancji materiału dzięki technice Leis (Localized Electrochemical Impedance Spectroscopy). Ta technika elektrochemii sondy skanującej dostarcza szczegółowych informacji na temat odporności systemu na korozję .
magazynowanie energii i akumulatory: wykorzystanie Potencjostatu na każdym poziomie łańcucha wartości baterii
postępy poczynione w badaniach nad akumulatorami w ostatniej dekadzie są oszałamiające. W 2010 roku bateria litowo-jonowa wyszła na pierwszy plan wraz z wykładniczym wzrostem branży telekomunikacyjnej i penetracją rynku telefonu komórkowego. Okres szybkiego rozwoju technologicznego oznacza, że obecnie widzimy baterie litowo-jonowe zasilające praktycznie wszystko, co widzimy we współczesnym świecie-nawet samochody. Zmiana klimatu oznacza, że miecz Damoklesa wisi nad znaczną częścią rozwiniętego świata wraz z upadkiem paliw kopalnych i istotną potrzebą znalezienia alternatywnych źródeł energii. W tym celu magazynowanie energii ma kluczowe znaczenie dla pomyślnego rozwoju alternatywnych strategii energetycznych – i w tej chwili baterie wydają się być najskuteczniejszą technologią zdolną wykorzystać moc słońca, morza i wiatru. Nietrudno więc zrozumieć, dlaczego rynek baterii jest tak ważny. W rzeczywistości globalny rynek baterii jest obszarem wysokiego wzrostu i oczekuje się, że do 2027 r. osiągnie 279,7 mld USD .
Potencjostaty są tak ważne w badaniach, ponieważ pozwalają użytkownikowi scharakteryzować każdą część ogniwa akumulatorowego, ale także podkreślają ogniwo w jego ostatecznej konstrukcji w celu scharakteryzowania jego wydajności, poprzez powtarzający się proces ładowania / rozładowania, znany jako cykl baterii. Ponieważ wydajność baterii staje się coraz ważniejsza, jakość potencjostatu i zdolność systemu do dostarczania odpowiednich danych, które są interesujące, również stają się kluczowe.
rola cyklera akumulatorów
Potencjostaty znalazły uznanie w różnych dziedzinach przemysłu, głównie dzięki rozprzestrzenianiu się baterii w wielu różnych dziedzinach, ale zwłaszcza w przemyśle motoryzacyjnym i telekomunikacyjnym. Wraz z rozwojem rynku akumulatorów wtórnych (akumulatorowych) pojawiło się zapotrzebowanie na nowy elektrochemiczny przyrząd pomiarowy – Cykler akumulatorów. Cykle akumulatorowe mają wiele cech potencjostatu, ale to elektrochemiczne narzędzie pomiarowe służy do odpowiedzi na dwie podstawowe potrzeby. Producenci wykorzystują cykle akumulatorowe do kontroli jakości produkowanych przez siebie baterii. Duże organizacje przemysłowe kupują te baterie, a następnie integrują je ze swoimi produktami. Cyklery baterii są następnie używane przez przemysł do wyboru i kwalifikacji baterii. Często testy te obejmują cykle akumulatorów w celu określenia ich pojemności.
w trakcie eksploatacji akumulator może być powiązany z systemem zarządzania akumulatorem (BMS), który dostosowuje zużycie akumulatora do stanu naładowania lub stanu zdrowia (zobacz nasz artykuł w Centrum Szkoleniowym: „stan akumulatora: Stan naładowania (SoC), stan zdrowia (SoH)”). Po początkowym użyciu, rezystancja wewnętrzna akumulatora (którego ewolucja jest związana z procesem starzenia się) może być określona ilościowo za pomocą elektrochemicznej spektroskopii impedancji (EIS) w celu określenia następnego etapu zarządzania żywotnością baterii („second life” to termin powszechnie używany do upcyklingu i recyklingu baterii).
Rysunek 7: łańcuch wartości technologii dla akumulatorów.
czekam: Przyszłość potencjostatów …
w tym artykule przytoczyliśmy kilka przykładów wielu zastosowań i możliwości oferowanych przez potencjostaty / galwanostaty. To elektrochemiczne Narzędzie wielofunkcyjne odgrywa istotną rolę w laboratoriach, instytutach badawczych i ośrodkach R&D na całym świecie. We wszystkich zastosowaniach rośnie zapotrzebowanie na instrumenty o wyższej dokładności, precyzji i wydajności, które będą napędzać badania potencjostatów i ulepszone specyfikacje potencjostatów. Sensor research to kolejna aplikacja wymagająca coraz bardziej wydajnych narzędzi analitycznych. Kolosalne uszkodzenia spowodowane korozją (zwłaszcza wodą morską) oznaczają, że następna generacja potencjostatów będzie nadal odgrywać kluczową rolę w minimalizowaniu uszkodzeń infrastruktury poprzez podstawowe badania i badania nad powłokami i innymi technologiami.
w przypadku magazynowania energii stale rozwijają się nowe chemikalia akumulatorów. Nowa generacja litowo-jonowa oferuje obecnie najwyższy poziom gęstości energii. Oczekuje się, że półprzewodnikowe wersje chemii Litowo-siarkowej oferują doskonały potencjał dla sektora kosmicznego i lotniczego, a także przemysłu motoryzacyjnego. Wreszcie, rozwój baterii półprzewodnikowych będzie wymagał coraz mocniejszych potencjostatów o zwiększonej funkcjonalności i wydajności. Potencjostat znalazł już swoje miejsce w badaniach podstawowych i stosowanych, R& D i zastosowaniach przemysłowych. Ale jeszcze nie zaczęliśmy dostrzegać pełnej wartości tych niezwykłych narzędzi pomiarowych.
aby zapoznać się z biologicznymi potencjostatami galwanicznymi, kliknij tutaj.
- uwaga do wniosku nr 04 „tajemnica wyjaśnionej stabilności potencjostatu”.
- A. Hickling, badania polaryzacji elektrod, Część IV, (1942).
- A. Hickling, Electrochimica Acta, Vol. 5, (1961) 161-168.
- R. Delling, materiały i korozja, 49, (1998) 535-538.
- B. Petrescu, elastyczny system elektroanalityczny sterowany komputerowo, rozprawa Narodowego Instytutu Politechnicznego w Grenoble i Uniwersytetu w Bukareszcie „Polytechnika”, 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, Nauka O Korozji, 149, (2019) 153-163.
- Globalny raport rynku baterii 2020-2027, ResearchAndMarkets.Com
słowniczek
termin | definicja |
cykle baterii | Technika procesu testowania baterii w oparciu o powtarzające się i kolejne fazy ładowania i rozładowania. |
wzmacniacz sterujący | główne aktywne urządzenie elektroniczne & część analogowej pętli sterującej potencjostatu, dostarczająca moc do ogniwa elektrochemicznego . |
prąd | ilość fizyczna opisująca przepływ naładowanych cząstek (elektronów, jonów) w przewodniku (jednostka SI: a) |
elektroda Przeciwprądowa | elektroda Pomocnicza umożliwiająca przepływ prądu przez ogniwo. |
potencjał elektrody (napięcie) | ilość opisująca różnicę potencjałów między obiema stronami interfejsu elektrody (jednostka SI: V). |
rezystancja wewnętrzna | ogólne określenie, które nie oznacza specyficznej rezystancji w akumulatorze. Jest to luźna charakterystyka baterii. |
ujemne sprzężenie zwrotne | pętla obsługiwana przez wzmacniacz sterujący. |
Potencjostat / Galwanostat | urządzenie elektroniczne zdolne do przykładania napięcia i pomiaru odpowiedzi prądowej (lub odwrotnie) interfejsu elektrochemicznego. |
elektroda odniesienia | elektroda stosowana do pomiaru różnicy potencjałów interfejsu elektrochemicznego. Jego własny potencjał jest stabilny, ponieważ nie jest przemierzany przez prąd. |
elektroda robocza | elektroda, na której zachodzi reakcja zainteresowania. |