电化学活性表面积：通过测量双电层电容，评估催化剂真实的电化学活性位点数量。
析氢反应活性：评估材料在酸性或碱性介质中催化水分解产生氢气的效率与过电位。
析氧反应活性：评估材料在电解水过程中催化水氧化产生氧气的效率与过电位。
氧还原反应活性：测试材料在燃料电池阴极催化氧气还原反应的活性和选择性。
二氧化碳还原活性：评估材料将CO2电催化还原为目标燃料或化学品（如CO、甲酸）的性能。
甲醇氧化反应活性：测试材料在直接甲醇燃料电池中催化甲醇氧化的活性和抗中毒能力。
塔菲尔斜率：通过稳态极化曲线计算，用于分析反应机理和速率控制步骤。
交换电流密度：表征电极在平衡电位下的本征催化活性。
电化学阻抗谱：分析电极/溶液界面的电荷转移电阻和传质过程。
长期稳定性测试：通过恒电位或恒电流长时间运行，评估催化剂的耐久性和结构稳定性。
不同形貌的锗纳米锥阵列：检测锥体高度、密度、尖端曲率半径等形貌参数变化对催化性能的影响。
不同掺杂类型的锗纳米锥阵列：检测硼、磷、过渡金属等元素掺杂后材料催化性能的改变。
不同表面修饰的锗纳米锥阵列：检测经贵金属纳米颗粒、硫化物、磷化物等修饰后的复合催化性能。
不同导电基底上的阵列：检测生长在硅片、碳布、泡沫镍等不同基底上阵列的性能差异。
不同电解液环境：检测在酸性、碱性、中性及不同缓冲溶液中的催化活性和稳定性。
不同反应温度范围：检测从室温至中高温条件下，催化反应动力学参数的变化。
不同反应气压环境：检测常压及一定压力条件下，对涉及气体反应物/产物的催化过程的影响。
不同光照条件：检测在黑暗及模拟太阳光照射下，材料可能产生的光电协同催化效应。
不同电位窗口：在设定的安全电位范围内，系统扫描以获取完整的极化曲线和活性信息。
不同反应物浓度：检测反应物（如CO2、甲醇）浓度变化对催化反应速率和选择性的影响。
循环伏安法：用于快速评估催化活性、测量电化学活性表面积和观察氧化还原特征峰。
线性扫描伏安法：在稳态或准稳态下测量，用于获得准确的极化曲线以计算过电位和塔菲尔斜率。
计时电流法/计时电位法：在恒定电位或电流下测试，用于评估催化剂的瞬时响应和长期稳定性。
旋转圆盘电极技术：通过控制电极转速，排除传质影响，研究催化反应的本征动力学。
旋转环盘电极技术：在检测盘电极电流的同时，通过环电极检测反应中间体或产物，研究反应路径。
在线微分电化学质谱：实时检测电化学反应过程中产生或消耗的气体产物，用于法拉第效率计算。
气相色谱/液相色谱分析：离线或在线定量分析液相或气相产物，确定反应的选择性和法拉第效率。
原位拉曼光谱：在反应过程中实时监测催化剂表面结构变化和反应中间体的形成。
原位X射线吸收光谱：在反应条件下探测催化剂活性中心的局部原子结构和电子态变化。
扫描电化学显微镜：在微纳尺度上 mapping 催化剂表面的电化学活性分布。
电化学工作站：核心设备，用于施加电位/电流控制并测量响应信号，进行CV、LSV、EIS等测试。
旋转圆盘电极装置：包含转速控制器和专用电解池，用于进行RDE和RRDE测试。
三电极电解池系统：包含工作电极（样品）、对电极和参比电极的完整反应容器。
高精度气体流量计与集气装置：用于控制反应气体输入和定量收集气相产物。
在线质谱仪：与电化学池联用，实现反应气体的实时、定性及半定量分析。
气相色谱仪：配备热导检测器和火焰离子化检测器，用于精确分析气体和挥发性液体产物。
液相色谱仪：用于分离和定量分析电解液中产生的非挥发性液体产物。
原位光谱电解池：专为原位拉曼、红外等光谱设计，允许在电化学操作的同时进行光谱测量。
场发射扫描电子显微镜：用于高分辨率表征锗纳米锥阵列的形貌、尺寸和分布。
X射线光电子能谱仪：用于分析催化剂表面的元素组成、化学态和电子结构。
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