三电极测试检测

  发布时间:2025-08-29 12:54:22

检测项目

开路电压测量:在工作电极与参比电极间无电流通过时,记录电极体系的稳定电位差,反映材料本征热力学状态。测量精度±1mV,温度补偿范围-5℃~85℃。

闭路电位监测:施加恒定微小电流(≤1μA)时,跟踪工作电极电位随时间的变化趋势,用于分析电极过程的动态平衡特性。采样频率1Hz~1kHz,记录时长≥72h。

极化曲线绘制:通过线性扫描电位法(LSV)或循环伏安法(CV),在工作电极表面施加线性变化的电位(扫描速率0.1mV/s~100mV/s),获取电流密度与电位的对应关系。电位窗口-2.0V~+2.0V(vs参比电极),电流范围1nA~1000mA。

交流阻抗谱分析:向电极体系施加小幅正弦波交流扰动(振幅5mV~100mV,频率10μHz~1MHz),通过测量响应电流与扰动电压的幅值比及相位差,解析电极/电解质界面的电荷转移电阻、双电层电容等参数。频率分辨率0.1Hz,阻抗测量精度±2%。

电化学噪声采集:在无外部扰动条件下,记录工作电极与参比电极间的电流/电位随机波动信号,用于分析电极表面的局部腐蚀或反应不均匀性。采样速率10Hz~100kHz,噪声底噪≤10nA(电流模式)或10μV(电位模式)。

析氢过电位测定:在酸性电解质中,通过恒电流法(电流密度1mA/cm²~1000mA/cm²)使工作电极发生析氢反应,记录电位从平衡氢电位偏移至稳定值所需的过电位。电流密度控制精度±0.1%,过电位测量误差≤5mV。

库仑效率计算:通过恒电流充放电循环(电流密度0.5mA/cm²~50mA/cm²),测量工作电极沉积/溶解过程的总电荷量与理论电荷量的比值,评估电化学反应的可逆性。电荷量测量精度±0.1mAh,循环次数≥50次。

循环伏安扫描:在设定电位窗口内(如-1.0V~+1.0V vs SCE),以不同扫描速率(0.01V/s~2V/s)重复进行正向/反向电位扫描,研究电极反应的可逆性及中间产物的生成规律。扫描速率控制精度±0.001V/s,电压精度±10mV。

双电层电容测定:通过施加小幅阶跃电位(ΔV=5mV~20mV),测量稳态电流随时间的变化,利用公式C=dQ/dV计算电极/电解质界面的双电层电容。电位阶跃时间≥300s,电容测量误差≤3%。

电催化活性评估:以特定反应(如氧还原ORR、氧析出OER)为目标,通过线性扫描伏安法测定不同电位下的电流密度,结合塔菲尔斜率、交换电流密度等参数,量化催化剂的反应动力学性能。电位扫描速率0.05V/s~0.5V/s,ORR测试需通入O₂(流速5mL/min~20mL/min),OER测试通入N₂(流速5mL/min~20mL/min)。

检测范围

二次电池电极材料:包括锂离子电池正极(如LiCoO₂、NCM三元材料)、负极(如石墨、硅基材料)等,用于评估充放电过程中的极化行为与容量衰减机制。

腐蚀防护涂层:如环氧树脂涂层、锌铝涂层、陶瓷涂层等,通过测试涂层缺陷处的局部腐蚀电位与电流密度,评价涂层的防护性能。

电催化催化剂:涵盖贵金属催化剂(Pt/C、Pd/C)、过渡金属氧化物(MnO₂、Co₃O₄)、单原子催化剂等,用于分析催化反应的动力学参数与稳定性。

传感器敏感层:包括气体传感器(如CO、NO₂传感器)、电化学传感器(如葡萄糖、pH传感器)的敏感材料,测试其对目标物质的响应电流与检测限。

固体电解质:如硫化物固体电解质(Li₁₀GeP₂S₁₂)、氧化物固体电解质(YSZ),评估其离子电导率与电化学稳定性。

超级电容器电极:采用活性炭、MXene、赝电容材料(如RuO₂)制备的电极,测试其比电容、能量密度与功率密度。

金属镀层:如镀锌钢板、镀铜线路板等,通过测试镀层的腐蚀电位与极化电阻,评估镀层的均匀性与耐蚀性。

光电功能材料:包括染料敏化太阳能电池(DSSC)的光阳极、钙钛矿太阳能电池的电荷传输层,分析其光电转换过程中的电荷分离效率。

燃料电池膜电极:质子交换膜燃料电池(PEMFC)的膜电极组件(MEA),测试其气体渗透率、水管理能力与极化损失。

电解水阳极/阴极:用于水分解制氢的阳极(如IrO₂涂层钛电极)、阴极(如Pt/C电极),评估其析氧/析氢过电位与长期运行稳定性。

检测标准

ASTM D1386-14:JianCe Test Method for Electrical Conductivity and Resistivity of Solid Materials Using Four-Electrode Array,规定了四电极法测量固体材料电导率与电阻率的方法。

ISO 16773-1:2016:Corrosion of metals and alloys — Electrochemical methods for the determination of corrosion rate — Part 1: Linear polarization resistance method,定义了线性极化法测定金属腐蚀速率的标准步骤。

GB/T 13303-2008:Corrosion of metals and alloys — Measurement of galvanic current between dissimilar metals in contact,规范了异种金属接触电偶电流的测量方法。

IEC 60079-19:2010:Explosive atmospheres — Part 19: Equipment protection by intrinsic safety “i”,用于指导爆炸性环境中电化学检测设备的防爆设计要求。

ASTM G3-14:JianCe Practice for Conventions Applicable to Electrochemical Measurements in Corrosion Testing,统一了电化学腐蚀测试中的符号、单位与数据处理惯例。

GB/T 20062-2014:Test methods for electrical conductivity of liquid electrolytes,规定了液体电解质电导率的测试方法与仪器要求。

ISO 17475:2005:Corrosion of metals and alloys — Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) for the study of coated metals,明确了涂层金属电化学阻抗谱测试的条件与数据分析方法。

ASTM E1064-08:JianCe Test Method for Water Content of Liquid Petroleum Products by Coulometric Karl Fischer Titration(扩展应用于电化学体系水分含量测定),提供了卡尔费休库仑法测量微量水分的技术规范。

GB/T 30825-2014:Test methods for supercapacitors — Electrical performance,规定了超级电容器比电容、能量密度、功率密度等参数的测试方法。

IEC 62619:2017:Secondary lithium-ion cells for the propulsion of electric road vehicles — Safety requirements,用于指导电动汽车用二次电池的安全测试要求,包括过充、短路等极端条件下的性能评估。

检测仪器

恒电位仪:通过反馈控制电路调节工作电极电位,使其相对于参比电极保持恒定。支持多通道独立控制,电位控制精度±1mV,电流测量范围1pA~1A,适用于极化曲线、电化学噪声等测试。

电化学工作站:集成恒电位仪、恒电流仪与阻抗分析模块,可执行线性扫描伏安、循环伏安、交流阻抗等多种测试模式。频率范围10μHz~10MHz,电流测量精度±0.1%,适用于复杂电化学体系的综合研究。

三电极电解池:由工作电极腔、参比电极通道与对电极腔组成,通过盐桥或离子交换膜隔离不同电解质溶液,减少液接电位干扰。有效电解液体积5mL~500mL,支持高温(≤150℃)、高压(≤10MPa)条件下的测试。

阻抗分析仪:采用锁相放大技术,向被测体系施加正弦波激励信号并测量响应信号的幅值与相位差,计算复数阻抗。激励信号幅度1mV~1V,频率分辨率0.1mHz,适用于电极界面反应动力学的高精度分析。

数据采集系统:配备高精度模数转换器(ADC),可实时记录电位、电流、温度等模拟信号,并同步存储时间戳信息。采样速率1Hz~100kHz,分辨率≥16位,用于长时间动态测试数据的采集与存储。

气体流量控制器:通过质量流量传感器精确调节测试体系的气体流量(如H₂、O₂、N₂),流量控制范围1mL/min~1000mL/min,精度±1%。用于电催化反应或腐蚀测试中气体环境的稳定控制。

检测服务流程

沟通检测需求:为精准把握客户需求,我们会仔细审核申请内容,与客户深入交流,精准识别样品类型、明确测试要求,全面收集相关信息,确保无遗漏。

签订协议:根据沟通确定的检测需求及商定的服务细节,为客户定制包含委托书及保密协议的个性化协议。后续检测严格依协议执行。

样品前处理:收到样品后,开展样品预处理、制样及标准溶液制备等前处理工作。凭借先进仪器设备和专业技术人员,科学严谨对待每个细节,保证前处理规范准确。

试验测试:此为检测核心环节。运用规范实验测试方法精确检测每个样品,实验设计与操作均遵循科学标准,保障测试结果准确且可重复。

出具报告:测试结束立即生成详尽检测报告,经严格审核确保结果可靠准确,审核通过后交付客户。

我们秉持严谨踏实的态度,提供高品质、专业化检测服务。服务全程可追溯,严格遵守保密协议,保障客户满意度与信任度。

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