使用Arbin测试仪在三电极(3E)电池上运行循环伏安法

I. 3E 细胞简介

在一个含有两个电极的电池中,当您测量电池电压时,您测量的是电池正负两极之间的电势差。在这种情况下,您只看到了电势的总差值,而不知道每个电极对这个差值贡献了多少。您无法知道需要更换哪个电极的材料来提高电池的性能。.

这使得分析过程变得更加困难,有时甚至是盲目猜测。在电池材料研究中引入了 3E 电池,您可以在其中单独研究每个电极上的电化学反应。.

如何使用 Arbin 恒流恒压测试仪在三电极体系中进行循环伏安法

在最常见的情况下,三电极(3E)电池包括工作电极(W)、对电极(C)和参比电极(R)。参比电极(R)和对电极(C)的材料通常是固定的,而研究人员则将他们想要研究的材料放在工作电极(W)上。.

电流将在工作电极和对电极之间流动,然而,电压是在工作电极和参比电极之间测量的。.

因为参比电极上几乎没有电流流过,所以电压的任何变化都只来自于工作电极上发生的情况。通过这种方式,工作电极 W 可以与对电极分开进行研究。.

在某些情况下,人们也希望同时测量工作电极和对电极之间的电压。在这种情况下,Arbin仪器也能够进行测试。.

II 使用Arbin Instruments的仪器测量3E电池。.

1. 硬件连接

在 Arbin 仪器的机器上应用 3e 电池

图 1:使用 Arbin 系统进行电池测试的终端连接

一个典型的Arbin系统插座有4根线:红、白、黑、绿线。它们分别是I+、V+、I-、V-。您可以在上面的图表中看到稍后将提到的第二个电压连接器。.

a. 当阳极电流为正时

正阳极电流

图 2:正阳极电流

在此连接中,红色电线 (I+) 连接到工作电极,黑色电线 (I-) 连接到对电极。这将提供电流从 W 流向 C。.

白线连接到 W,绿线连接到 R,这将测量 W 和 R 之间的电压。.

b. 当阳极电流为负时

负阳极电流

图 3:负阳极电流

与图2相比,您无需更改电缆连接。Arbin系统允许双向电流控制。在 MITS 软件,只需输入一个负电流值即可使电流从对电极流向工作电极。.

负阳极电流 2

图 4:负阳极电流

还有另一种负阳极电流连接方式,如图所示(图4)。在这种情况下,电池必须有两个参比电极。.

c. 辅助电压连接器

如果您想测量 C 和 W 之间的电压,可以使用图 1 所示的辅助电压连接器。您可以将红色鳄鱼夹连接到 C,黑色鳄鱼夹连接到 W。.

当您将Arbin主系统连接到电池时,还需要通过以太网电缆将辅助电压连接到Arbin系统。辅助电源的红黑线连接到电池,如下图所示。.

辅助电压连接器

2. 软件配置

如果您不测量 W 和 C 之间的电压,则无需关心映射文件。但是,如果您进行测量,请记住在映射文件中将辅助通道映射到 正确地频道。.

在下面的示例中,我们将辅助电压通道 1 映射到 频道 1。这个 通道 1 和辅助电压通道 1 用于连接 3E 电池。.

辅助电压通道 1 用于连接到 3e 电池

连接完成后,您可以按照本文档的指引在Arbin软件上运行循环伏安法: 如何使用Arbin测试仪运行循环伏安法(CV)

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