I. Einführung in die 3E-Zelle

In einer Batterie mit 2 Elektroden misst man bei der Messung der Batteriespannung die Potenzialdifferenz zwischen Kathode und Anode der Batterie. In diesem Fall sieht man nur die Gesamtdifferenz der Potenziale und weiß nicht, wie viel jede Elektrode zu dieser Differenz beiträgt. Man wüsste nicht, bei welchem der Elektroden man das Material ändern müsste, um die Leistung der Batterie zu verbessern.

Dies erschwert den Analyseprozess erheblich und macht ihn manchmal zu einem blindem Raten. In der Batteriematerialforschung werden 3E-Zellen eingeführt, mit denen die elektrochemischen Reaktionen an jeder Elektrode separat untersucht werden können.

Im häufigsten Fall umfasst die 3E-Zelle eine Arbeitselektrode (W), eine Gegenelektrode (C) und eine Referenzelektrode (R). Das Material auf der R- und C-Elektrode ist normalerweise fest, während der Forscher das Material, das er untersuchen möchte, auf die Arbeitselektrode (W) aufbringt.

Der Strom fließt zwischen der Arbeits- und der Gegenelektrode, jedoch wird die Spannung zwischen der Arbeits- und der Referenzelektrode gemessen.

Da praktisch kein Strom durch die Referenzelektrode fließt, wird die gesamte Spannungsänderung nur durch das beeinflusst, was an der Arbeitselektrode geschieht. Dadurch wird die Arbeitselektrode W getrennt von der Gegenelektrode untersucht.

In einigen Fällen möchten die Leute auch die Spannung zwischen Arbeitselektrode und Gegenelektrode gleichzeitig messen. In diesem Fall sind Arbin-Instrumente ebenfalls in der Lage, den Test durchzuführen.

II Arbin Instruments’ Maschine zur Messung von 3E-Zellen anwenden.

1. Hardware-Verbindung

Eine typische Arbin-Systembuchse hat 4 Drähte: rot, weiß, schwarz, grün. Sie sind jeweils I+, V+, I-, V-. Sie können im obigen Diagramm die zweiten Spannungsanschlüsse sehen, die später erwähnt werden.

a. Wenn der anodische Strom positiv ist

In diesem Zusammenhang wird der rote Draht (I+) mit der Arbeitselektrode und der schwarze Draht (I-) mit der Gegenelektrode verbunden. So fließt Strom von der W zur C.

Der weiße Draht ist mit W verbunden und der grüne Draht mit R, dies misst die Spannung zwischen W und R.

b. Wenn der anodische Strom negativ ist

Sie müssen die Kabelanschlüsse im Vergleich zu Abbildung 2 nicht ändern. Das Arbin-System ermöglicht die Stromregelung in beide Richtungen. Im MITS Software, geben Sie einfach einen negativen Stromwert ein, um den Strom vom Gegenelektrode zur Arbeitselektrode fließen zu lassen.

Es gibt noch eine weitere Möglichkeit der negativen anodischen Stromzuführung, wie in der obigen Abbildung (Abbildung 4) dargestellt. In diesem Fall muss die Zelle über 2 Referenzelektroden verfügen.

Hilfsspannungsstecker

Wenn Sie die Spannung zwischen C und W messen möchten, können Sie den Hilfsspannungsanschluss wie in Abbildung 1 gezeigt verwenden. Sie können die rote Krokodilklemme an C und die schwarze Krokodilklemme an W anschließen.

Wenn Sie das Arbin-Hauptsystem mit der Batterie verbinden, müssen Sie auch die Hilfsspannung über ein Ethernet-Kabel mit dem Arbin-System verbinden. Das rote und schwarze Kabel der Hilfsspannung werden, wie im Bild unten gezeigt, mit der Batterie verbunden.

2. Softwarekonfiguration

Wenn Sie keine Spannung zwischen W und C messen, müssen Sie sich nicht um die Mapping-Datei kümmern. Wenn Sie dies jedoch tun, denken Sie bitte daran, den Hilfskanal in der Datei zu mappen IV Kanal korrekt.

Im folgenden Beispiel ordnen wir den Hilfsspannungskanal 1 dem IV Kanal 1. Dieses IV Kanal 1 und Hilfsspannung Kanal 1 werden zur Verbindung mit der 3E-Batterie verwendet.

Nach der Verbindung können Sie mit diesem Artikel zyklische Voltammetrie auf Arbin-Software ausführen: So führen Sie die zyklische Voltammetrie (CV) mit einem Arbin Tester durch