电化学技术表征能量存储器件的性能

电化学技术表征能量存储器件的性能

一. 循环伏安曲线（CV）

【原理简介】

循环伏安法是以线性扫描伏安法的电位扫描到头后，再回过头来扫描到原来的起始电位值，所得的电流—电压曲线为基础的分析方法。扫描电压呈等腰三角形。如果前半部扫描(电压上升部分)为去极化剂在电极上被还原的阴极过程，则后半部扫描(电压下降部分)为还原产物重新被氧化的阳极过程。一次三角波扫描完成一个还原过程和氧化过程的循环，故称为循环伏安法。

在一个典型的循环伏安实验中，工作电极一般为浸在溶液中的固定电极。为了尽可能降低欧姆电阻，最好采用三电极系统。在三电极系统中，电流通过工作电极和对电极。工作电极电位是以一个分开的参比电极（如饱和甘汞电极，SCE）为基准的相对电位。在循环伏安测试实验中，工作电极的电位以10 mV/s 到200 mV/s 的扫描速度随时间线性变化(Fig.1a)，在此同时记录在不同电位下的电流(Fig.1b)。

图一

【实验原理】

若电极反应为O＋e →R，反应前溶液中只含有反应粒子O且O、R在溶液均可溶，控制扫描起始电势从比体系标准平衡电势φ正得多的起始电势j i处开始势作

0附近时，O 正向电扫描，电流响应曲线则如图所示。当电极电势逐渐负移到φ

平

开始在电极上还原，并有法拉第电流通过。由于电势越来越负，电极表面反应物O的浓度逐渐下降，因此向电极表面的流量和电流就增加。当O的表面浓度下

降到近于零，电流也增加到最大值I pc，然后电流逐渐下降。当电势达到j r后，又改为反向扫描。随着电极电势逐渐变正，电极附近可氧化的R粒子的浓度较大，

0时，表面上的电化学平衡应当向着越来越有利于生成R 在电势接近并通过φ

平

的方向发展。于是R开始被氧化，并且电流增大到峰值氧化电流I pa，随后又由于R的显著消耗而引起电流衰降。整个曲线称为“循环伏安曲线”。如图2所示：

图二

【应用】

基于CV曲线的电容器容量计算，可以根据公式（1）计算。

(ν为扫速，单位V/s) （1）

从式（1）来看，对于一个电容器来说，在一定的扫速下做CV测试。充电状态下，通过电容器的电流i是一个恒定的正值，而放电状态下的电流则为一个恒定的负值。这样，在CV图上就表现为一个理想的矩形。由于界面可能会发生氧化还原反应，实际电容器的CV图总是会略微偏离矩形。因此，CV曲线的形状可以反映所制备材料的电容性能。对双电层电容器，CV曲线越接近矩形，说明电容性能越理想；而对于赝电容型电容器，从循环伏安图中所表现出的氧化还原峰的位置，我们可以判断体系中发生了哪些氧化还原反应。

二. 恒电流充放电曲线（CCD）

【原理简介】

恒电流充放电法，又称计时电势法。一种研究材料电化学性能中非常重要的方法之一。在恒流条件下对被测电极进行充放电操作，记录其电位随时间的变化规律，研究电位随时间的函数变化的规律。它的基本工作原理是:在恒流条件下对被测电极进行充放电操作，记录其电位随时间的变化规律，进而研究电极的充

放电性能，计算其实际的比容量。在恒流条件下的充放电实验过程中，控制电流的电化学响应信号，当施加电流的控制信号，电位为测量的响应信号，主要研究电位随时间的函数变化的规律。

恒流充放电测试可以确定电极材料的充放电曲线、比容量的高低、倍率特性、循环性能等参数。通常采用先恒流充电，然后恒压充电，隔了一段时间后恒流放电。充电时按电池的比容量大小及放电倍率设定充电电流，进行恒电流充电，至设定电压后，用测试系统自动跳入恒压充电。恒压充电一定时间后静置，接着恒流放电至设定的安全电压，恒流放电设置与恒流充电类似。最好测试时处于温度相对恒定的环境，循环多次充放电以求稳定数据。

图3显示的是纽扣电池典型的充电（绿色）和放电（蓝色）。将电压（深色）和电流（浅色）对时间作图。电池在电流40mA，电压在2.75V到4.2V之间进行充放电。如图3:

图三

【实验原理】

在充电过程中电压稳定增长。在这个过程中，锂离子从阴极抽离然后插入阳极石墨层间。电池恒电位在达到电压上限之后保持在 4.2V。这个过程一直持续到电流达到0.4mA对应电池容量倍率为0.01。这能保证电池完全被充满。电池充电状态（SOC）是100%。电压在放电过程初期迅速下降。根据欧姆定律，电压下降值?U（同样也被称为“IR降”）和等效串联电阻（ESR）是直接成比例关系的，如方程1所示：?U=I?ESR

I是施加电流。ESR囊括了电极，电解质以及电子接触电阻。电压U下降越低，从电池中获取的输出能量E越大，如方程2所示，E=(U0 - ?U)?It 。

Uo为电池实际电压，t分别为充放电的时间。当电压急剧下降时电池可用容量达到极限。放电过程在电压达到2.75V时停止。在这个电位下，SOC被定义为0%。放电深度（DOD）为100%。

三. 电池循环测试

一个测试电池长期稳定性的典型实验就是电池循环。为此电池将被充放电数百次然后测试容量变化。图4显示的是标准的电池充放电实验（CCD）。

图四

纽扣电池首先以1.0C的充电倍率（40mA）充电至4.2V。然后保持电压恒定维持至少72小时或者如果电压达到1mA。随后电池以1.0C的放电倍率放电至2.7V。重复该实验100圈。深色曲线显示的是容量。浅色曲线显示的是容量与初始相比的百分百。电解质杂质或者电极的缺陷通常都会导致容量的下降。在该实例中给出的测试电池均显示出良好的循环行为。纽扣电池的最大容量大概在28.7mAh。容量仅在100圈以后略有下降。总容量减少约为4.5%。此外，软件可以计算库仑效率Hc，其描述了电池在充放电过程中的电荷效率（如方程3所示）。

四. 交流阻抗测试（EIS）

交流阻抗法是一种利用小幅度交流电压或电流对电极扰动，进行电化学测试的方法。从获得的交流阻抗数据，可以根据电极的摸拟等效电路，计算相应的电极反应参数。若将不同频率交流阻抗的虚数部分对其实数部分作图，可得虚、实阻抗(分别对应于电极的电容和电阻)随频率变化的曲线，称为电化学阻抗谱(electrochemical impedance spectrum-EIS)或交流阻抗复数平面图。利用EIS研究电化学系统的基本思路：将电化学系统看做一个等效电路，利用EIS确定等效电路构成及个元件的大小，再利用这些电化学元件的含义，分析电化学过程。

常规的锂电池EIS图，正极材料一般没有第一个半圆，即没有明显的EIS膜形成过程，等效电路也和此图不一样，如图5所示：

图五

锂离子在嵌合物电极中的脱出和嵌入过程的典型EIS 谱包括5 个部分:(1) 超高频区域(10 kHz 以上) ，与锂离子和电子通过电解液、多孔隔膜、导线、活性材料颗粒等输运有关的欧姆电阻，在EIS 谱上表现为一个点，此过程可用一个电阻Rs表示;

(2 ) 高频区域，与锂离子通过活性材料颗粒表面绝缘层的扩散迁移有关的一个半圆，此过程可用一个RSEI /CSEI并联电路表示。其中，RSEI

即为锂离子扩散迁移通过SEI 膜的电阻;

(3) 中频区域，与电荷传递过程相关的一个半圆，此过程可用一个Rct /Cdl并联电路表示。Rct为电荷传递电阻，或称为电化学反应电阻，Cdl为双电层电容; (4) 低频区域，与锂离子在活性材料颗粒内部的固体扩散过程相关的一条斜线，此过程可用一个描述扩散的Warburg 阻抗ZW表示;

( 5 ) 极低频区域( <0. 01Hz) ，与活性材料颗粒晶体结构的改变或新相的生成相关的一个半圆以及锂离子在活性材料中的累积和消耗相关的一条垂线组成，一般很少测0.01Hz以下的频率范围

五. 漏电流和自放电

理想情况下，电池电压在没有外部电流时是保持恒定的。然而，实际上的电压即使在电池没有连接外部负载的情况下也会随时间而减小。这个效应被称为自放电。所有的能量存储装置多多少少都会受到自放电（SD）的影响。

图6显示的是新的纽扣电池上自放电实验示意图。电池首先被充电至4.2V然后恒压停留在该电位3天。然后测试9天中电池开路电压的变化。

图6

电池显示出非常好的自放电行为。一开始，电压下降超过6mV。随后，下降率减缓至低于1mV/天。在9天后，电压总共下降15.6mV。电压降对应初始值约降低

0.37%。下表总结了自放电实验的结果。自放电是由电池中被称为漏电流（Ileakage）的内部电流所导致的。自放电率主要受电池使用时间以及用法，还有其初始电压以及温度所决定的。

t[d] 1 2 3 4 9

SD[mV] 6.3 8.6 10.0 11 15.6

SD[%] 0.15 0.21 0.24 0.26 0.37

图7显示的是在两个纽扣电池上漏电流的测试。一个电池是新的而另一个被短时间加热至100℃以上。两个电池初始时均被充电至4.2V。然后电池电压保持恒定并且测试电流。

图7—超过4天纽扣电池漏电流测试。蓝色新电池，红色使用过的电池。

测试电流在持续减小。需要注意的是在4天之后电流仍没有达到恒定。然而，许多厂商指定的漏电流值Ileakage是在72小时之后测量得到的。在这个情况下，新电池的漏电流约为4.7μA。而使用过的纽扣电池为10μA，为新电池的两倍。

一般来说，电池不能使用太长时间，应该定期检查和充电。为了电池性能和寿命不受到严重影响，自放电不能超过40%。自放电率很高的电池就不能够再使用了。

六. 电池堆栈

为了实现更高的功率需求，通常将单电池组装成串并联装置。在需要较高电压的场合，在应用中采用电池串联装置。总电压U为各个单电池电压Ui的加和。与

此相反，并联装置经常在有较高电流的需求时使用。此外，经常采用额定功率安培时较低的系列电池。总电流I是每个电池单电流Ii的总和。堆栈总电压和单电池电压保持一致。

两种结构在采用标准单电池时可以更灵活得进行组合。然而，对于电池堆栈而言更重要的是避免电池的失效。单电池失效会降低整个电池堆栈的性能。一般来说，堆栈和其单电池需要保持相互平衡。每个单电池要表现出相似的参数，如电压窗口或者是阻抗。在不平衡的堆栈中，可能会由于过度充电或者放电导致单电池过热。因此有必要采用先进的软件去控制单电池以及整个堆栈。

七. I-V曲线

光照射在太阳能电池上时会产生电流，输出电流的大小很大程度上取决于电池的电位，以及入射光的强度。类似于标准循环伏安试验，施加一定的电位，从初始电位扫描至终止电位，测量电池的电流。另外，具有恒定强度的光源聚焦在太阳能电池上产生电力。图8显示了太阳能电池在逐渐增强光照下和没有光照的典型IV曲线。

图8 –有光源和无光源下IV曲线示意图

当有光照时，IV曲线明显下移。随着光照强度的增加，太阳能电池产生的电流逐渐增大。在低电压下电流大小基本不变。电位为0时，电流达到最大值。随着电压的增大，电流逐渐减小。在开路电位下，电流为0。高于开路电位，需要有外部电压给电池供电。电压过大时，电池就会损坏。

图9是IV曲线包含参数的示意图。

图9 –太阳能电池IV曲线和功率曲线的示意图。

短路电流：I SC是太阳能电池的最大电流，此时的电池电压为0 V，因此产生的功率为0。

，短路电流随着光照强度的增加而增大。

开路电位：EOC是太阳能电池在给定光照强度下的最大电压，也是流经电池的电流为0时的电压。

，EOC 随着光照强度的增加而增大。

功率：太阳能电池产生的功率P可由计算得出：

，得到的功率曲线显示有功率最大值P max。

填充系数：表征电池整体的性能一个重要参数，它描述了太阳能电池的质量和理想状态，填充系数是实际功率最大值Pmax 与理论功率最大值的比值。公式如下：，E MP和I MP是I-V曲线中在最大功率值处的电位和电流。

【参考文献】

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锂电负极有哪些核心性能指标负极材料的发展情况和趋势的概述

锂电负极有哪些核心性能指标负极材料的发展情况和趋势的概述锂电负极二十年复盘与展望 投资观点： 负极的技术指标众多，且难以兼顾。 负极材料有克容量、倍率性能、循环寿命、首次效率、压实密度、膨胀、比表面积等多项性能指标，且难以兼顾，如大颗粒的压实密度好、克容量高，但倍率性能不好；小颗粒反之。负极制造商需要通过优化生产工艺，提高材料的整体、综合性能。 凭借资源和工艺优势，用十年时间打败日本完成国产化。 目前主流的负极仍然是天然石墨和人造石墨，天然石墨是从黑龙江、青岛的矿山采矿并经过浮选、球形化、表面包覆制成，人造石墨则是以石油或煤化工的副产物煤焦油沥青或减压渣油为原料，经延迟焦化制成针状焦，并经过造粒、石墨化制成。2000年之前，负极行业全部掌握在日本企业手中，之后经过贝特瑞（首家掌握天然鳞片石墨的球形化技术，还掌控上游的矿山和浮选）、上海杉杉（国产化CMS打败日本大阪煤气、05年首创FSN-1之后十年都是行业模仿抄袭的对象）、江西紫宸（G1系列高各向同性、极低的膨胀，实现FSN-1之后的又一次突破）三家企业长时间的努力，目前日本企业的占有率仅剩三成左右。人造石墨替代天然石墨仍是未来的趋势。 从供应链来看，国内动力电池基本全部使用循环、膨胀、倍率性能更优的人造石墨，国外动力电池（除松下外）则以价格低廉的天然石墨为主。消费电池方面也是天然石墨的用量更大，但以ATL为代表的软包电池和松下为代表的超高容量圆柱电池，则偏爱人造石墨。从未来的趋势来看，LG等日韩动力电池厂商将转向人造和天然混合的复合石墨，提高人造石墨的用量；消费电池中，软包和超高容量圆柱电池的渗透率也将持续提升，因此人造石墨仍将继续对天然石墨形成替代。 江西紫宸收入规模已超过上海杉杉成为国内第一人造石墨负极制造商，国际上也仅次于日立化成排名全球第二。市场普遍认为江西紫宸主要生产消费电池的负极材料，未来增长空间有限。但我们认为，消费电池虽然行业增长不快，但目前主要采用天然石墨，随着软包

电化学原理及其应用(习题及答案)

第六章电化学原理及其应用 一、选择题 1．下列电极反应中，溶液中的pH值升高，其氧化态的氧化性减小的是(C) A. Br2+2e = 2Br－ B. Cl2+2e=2Cl— C. MnO4—+5e+8H+=2Mn2++4H2O D. Zn2++2e=Zn 2．已知H2O2在酸性介质中的电势图为O2 0.67V H2O2 1.77V H2O，在碱性介质中的电势图为O2-0.08V H2O2 0.87V H2O，说明H2O2的歧化反应（C） A.只在酸性介质中发生 B.只在碱性介质中发生 C.无论在酸、碱性介质中都发生Ｄ.与反应方程式的书写有关 3．与下列原电池电动势无关的因素是Zn |Zn2+‖H+，H2 | Pt （B） A. Zn2+的浓度 B. Zn电极板的面积 C.H+的浓度 D.温度 4．298K时，已知Eθ（Fe3+/Fe）=0.771V，Eθ（Sn4+/Sn2+）=0.150V，则反应2Fe2++Sn4+=2Fe3++Sn2+的△r G mθ为（D）kJ/mol。 A. －268.7 B. －177.8 C. －119.9 D. 119.9 5．判断在酸性溶液中下列等浓度的离子哪些能共存（D） A Sn2+和Hg2+ B. SO32—和MnO4— C. Sn4+和Fe D. Fe2+和Sn4+ 已知Eθ(Hg2+/Hg)=0.851V，Eθ(Sn4+/Sn2+)=0.15V ，Eθ(MnO4—/Mn2+)=1.49V Eθ(SO42—/H2SO3)=1.29V ，Eθ(Fe2+/Fe)= —0.44V 6．已知下列反应在标准状态下逆向自发进行 Sn4++Cu = Sn2++Cu2+ Eθ(Cu2+/Cu)=(1) , Eθ(Sn4+/Sn2+)=(2) 则有（C） A. (1) = (2) B. (1)＜(2) C. (1)＞(2) D. 都不对 二、填空题 1．将下列方程式配平 3PbO2 + 2 Cr3+ + ____H2O___ ＝1Cr2O72—+ 3Pb2+ + __2H+___ (酸性介质) 2MnO2 + 3 H2O2 +__2OH-___ ＝2MnO4—+ ___4H2O______ （碱性介质）2．现有三种氧化剂Cr2O72—，H2O2，Fe3+，若要使Cl—、Br—、I—混合溶液中的I—氧化为I2，而Br-和Cl-都不发生变化，选用Fe3+最合适。(EθCl2/Cl-=1.36V, EθBr2/Br-=1.065V, EθI2/I-=0.535V) 3．把氧化还原反应Fe2++Ag+=Fe3++Ag设计为原电池，则正极反应为Ag++ e = Ag，负极反应为Fe3++e= Fe2+ ，原电池符号为Pt︱Fe3+(c1),Fe2+(c2)‖Ag+(c3)︱Ag。 4．在Ｍn++n e＝M(s)电极反应中，当加入Ｍn+的沉淀剂时，可使其电极电势值降低，如增加Ｍ的量，则电极电势不变 5．已知EθAg+/Ag=0.800V, K sp=1.6×10—10则Eθ（AgCl/Ag）= 0.222V。 6．已知电极反应Cu2++2e=Cu的Eo为0.347Ｖ,则电极反应2Cu - 4e =2Cu2+的Eθ值为0.347V 。7．用氧化数法配平下列氧化还原反应。 （1）K2Cr2O7＋H2S＋H2SO4K2SO4＋Cr2(SO4)3＋S＋H2O K2Cr2O7＋3H2S＋4H2SO4 =K2SO4＋Cr2(SO4)3＋3S＋7H2O

应用电化学答案总结

1，电化学实际应用的范围及分类有哪些？ 答：(1)电合成无机物和有机物，例如氯气、氢氧化钠、高锰酸钾、己二腈、四烷基铅； (2)金属的提取与精炼，例如熔盐电解制取铝、湿法电冶锌、电解精练铜； (3)电池，例如锌锰电池、铅酸电池、镍硌电池、锂电池、燃料电池、太阳 能电池； (4)金属腐蚀和防护的研究，采取有效的保护措施，例如电化学保护、缓蚀剂保护； (5)表面精饰，包括电镀、阳极氧化、电泳涂漆等； (6)电解加工，包括电成型(电铸)、电切削、电抛磨； (7)电化学分离技术，例如电渗析、电凝聚、电浮离等应用于工业生产或废水处理； (8)电分析方法在工农业、环境保护、医药卫生等方面的应用。 3，试说明参比电极应具有的性能和用途。 答：参比电极是理想不极化电极，它应具备下列性能：应是可逆电极，其电极电势符合Nernst方程；参比电极反应应有较大的交换电流密度，流过微小的电流时电极电势能迅速恢复原状；应具有良好的电势稳定性和重现性等。 参比电极是指一个已知电势的接近于理想不极化的电极，参比电极上基本没有电流通过，用于测定研究电极(相对于参比电极)的电极电势。实际上，参比电极起着既提供热力学参比，又将工作电极作为研究体系隔离的双重作用。 4 , 试说明工作电极应具有的性能和用途。 答：工作电极(working electrode，简称WE)：又称研究电极，是指所研究的反应在该电极上发生。一般来讲，对工作电极的基本要求是：所研究的电化学反应不会因电极自身所发生的反比而受到影响，并且能够在较大的电位区域中进行测定；电极必须不与溶剂或电解液组分发生反应；电极面积不宜太大，电极表面最好应是均一、平滑的，且能够通过简单的方法进行表面净化等等。工作电极可以是固体，也可以是液体，各式各样的能导电的固体材料均能用作电极。通常根据研究的性质来预先确定电极材料，但最普通的“惰性”固体电极材料是玻碳(GC)、铂、金、银、铅和导电玻璃等。采用固体电极时，为了保证实验的重现性，必须注意建立合适的电极预处理步骤，以保证氧化还原、表面形貌和不存在吸附杂质的可重现状态。在液体电极中，汞和汞齐是最常用的工作电极，它们都是液体，都有可重现的均相表面，制备和保持清洁都较容易，同时电极上高的氢析出超电势提高了在负电位下的工作窗口，已被广泛用于电化学分析中。 5，试说明辅助电极应具有的性能及用途。 答：辅助电极和工作电极组成回路，使工作电极上电流畅通，以保证所研究的反应在工作电极上发生，但必须无任何方式限制电池观测的响应。由于工作电极发生氧化或还原反应时，辅助电极上可以安排为气体的析出反应或工作电极反应的逆反应，以使电解液组分不变，即辅助电极的性能一般不显著影响研究电极上的反应。但减少辅助电极上的反应对工作电极干扰的最好办法可能是用烧结玻璃、多孔陶瓷或离子交换膜等来隔离两电极区的溶液。为了避免辅助电极对测量到的数据产生任何特征性影响，对辅助电极的结构还是有一定的要求。如与工作电极相比，辅助电极应具有大的表面积使得外部所加的极化主要作用于工作电极上，辅助电极本身电阻要小，而且不容易极化，同时对其形状和位置也有要求。

仪器分析 试题库

复习题库 绪论 1、仪器分析法： （）2、以下哪些方法不属于电化学分析法。 A、荧光光谱法 B、电位法 C、库仑分析法 D、电解分析法（）3、以下哪些方法不属于光学分析法。 A、荧光光谱法 B、电位法 C、紫外-可见吸收光谱法 D、原子吸收法 （）4、以下哪些方法不属于色谱分析法。 A、荧光广谱法 B、气相色谱法 C、液相色谱法 D、纸色谱法 5、简述玻璃器皿的洗涤方法和洗涤干净的标志。 6、简述分析天平的使用方法和注意事项。 第一章电位分析法 1、电化学分析法： 2、电位分析法： 3、参比电极： 4、指示电极： 5、pH实用定义： （）6、以下哪些方法不属于电化学分析法。 A、荧光光谱法 B、电位法 C、库仑分析法 D、电解分析法（）7、在电位分析法，作为指示电极，其电极电位应与测量离子的活度。 A、符合能斯特方程式 B、成正比 C、与被测离子活度的对数成正比 D、无关 （）8、饱和甘汞电极的外玻璃管中装的是。 A、0.1mol/L KCl溶液 B、1mol/L KCl溶液 C、饱和KCl溶液 D、纯水 （）9、关于pH 玻璃电极膜电位的产生原因，下列说法正确的是。 A、氢离子在玻璃表面还原而传递电子 B、钠离子在玻璃膜中移动 C、氢离子穿透玻璃膜而使膜内外氢离子产生浓度差 D、氢离子在玻璃膜表面进行离子交换和扩散的结果 （）10、下列不是直接电位法中常用的pH标准缓冲溶液。

A、pH=4.02 B、pH=6.86 C、pH=7.00 D、pH=9.18 （）11、实验室常用的pH＝6.86（25℃）的标准缓冲溶液为。 A、0.1 mol/L 乙酸钠+ 0.1 mol/L 乙酸 B、0.025 mol/L 邻苯二甲酸氢钾 C、0.1 mol/L 氢氧化钠 D、0.025 mol/L 磷酸二氢钾和磷酸氢二钠 （）12、pH复合电极的参比电极是。 A、饱和甘汞电极 B、银－氯化银电极 C、铂电极 D、银电极 （）13、经常不用的pH复合电极在使用前应活化。 A、20min B、30min C、12h D、8h （）14、pH复合电极在使用前应用下列哪种溶液活化。 A、纯水 B、饱和KCl 溶液 C、0.1mol/L KCl 溶液 D、0.1mol/LHCl溶液 （）15、已知待测水样的pH大约为5左右，定位溶液最好选。 A、pH4 和pH7 B、pH2 和pH7 C、pH7 和pH9 D、pH4 和pH9 （）16、已知待测水样的pH大约为8左右，定位溶液最好选。 A、pH4 和pH7 B、pH2 和pH7 C、pH7 和pH9 D、pH4 和pH9 （）17、用离子选择性电极进行测量时，需用磁力搅拌器搅拌溶液，这是为了。 A、减小浓差极化 B、加快响应速度 C、使电极表面保持干净 D、降低电极电阻 20、一般测量电池电动势的电极有电极和电极两大类。 21、直接电位法中，常用的参比电极是，常选用的敏感电极是。 22、在电位分析法中，对参比电极的主要要求是电极的电位已知且，最常用的参比电极有电极和电极。 23、电位分析法是通过测定来求得物质含量的方法，此方法又可分为电位法和电位法两大类。 25、溶液pH测定的基本原理是什么？怎样用pH计测定溶液的pH值？ 28、玻璃电极与饱和甘汞电极组成化学电池，在25℃时测得pH=4.00的标准缓冲溶液的电池电动势为0.209V。当下列未知溶液的电动势为：（1）0.088V；（2）－0.17V，求未知溶液的的pH 值。（10分）

电化学工作站技术参数

电化学工作站技术参数 1、仪器整体需为插板式设计，扩展槽至少3个，需配数据接口卡1个，提供4个外置设备 接口，连接大电流外置恒电位仪能做±8A充放电测试； 2、频率范围：10μHz～3MHz，模数分辨率不低于18 bit； 3、最大输出电流不低于±2.2 A；CV扫速范围：0.3 μV/s ~80 kV/s； 4、频率精度及频率分辨率至少达到0.0028%； 5、最高电流精度不低于0.05%； 6、测试阻抗精度：100 mΩ～10 MΩ/0.2%；1 mΩ～1 GΩ / 2%；30μΩ～1 GΩ/3%； 7、大电流外置恒电位仪调制输出频率范围不窄于10μHz-150KHz；输出功率不小于180W； 最大输出电流及电压不小于±8A，±18V；大电流外置恒电位仪必须可以驱动光源、控制光源强度、调制光谱； 8、外置光强计必须能实时检测样品被照射强度，能通过光强闭环控制系统实时反馈给大电 流外置恒电位仪对光源进行实时调节。 9、快速光强瞬态测试模块最高采样速率不低于16MHz（双通道），时间分辨率不超过60ns， 能用于快速光强瞬态测试，光电瞬态响应，电流遮断，电子寿命测试，载流子传输时间测试； 10、软件：具备交流阻抗测试，电荷提取测试，时间域测试，快速光强瞬态测试，动态调制光电压谱IMVS/光电流谱IMPS,光电流/光电压对快速变化光源的瞬态响应，斩光伏安测试。 11、配置要求： 除电化学工作站主机外还需有以下配件： ①大电流外置恒电位仪； ②光具座、外置光强计、光强放大反馈系统及光强闭环回路控制系统； ③快速瞬态记录仪； ④1000W/m^2 白光LED光源； ⑤340W/m^2 绿光LED光源。 12、需提供厂家宣传彩页或官网说明证明其投标响应参数的真实性。 13、技术服务要求 ①免费安装、现场培训，受训人员掌握仪器的基本原理、结构，达到独立操作和进行方法条件摸索开发的水平，能够对仪器进行日常维护。 ②厂家为用户免费保修至少一年，保修期自仪器验收合格之日起计算。 ③厂家接到用户维修申请后24小时内做出响应，并在三个工作日内派维修人员到现场维修。

应用电化学习题及答案

应用电化学，辉卢文庆 全书思考题和习题 第一章习题解答： 1试推导下列各电极反应的类型及电极反应的过程。 (1)++ →+242Ce e Ce 解：属于简单离子电迁移反应，指电极/溶液界面的溶液一侧的氧化态物种4Ce + 借助于电极得到电子，生成还原态的物种2Ce + 而溶解于溶液中，而电极在经历氧化-还原后其物理化学性质和表面状态等并未发生变化， (2) -→++OH e O H O 44222 解：多孔气体扩散电极中的气体还原反应。气相中的气体2O 溶解于溶液后，再扩散到电极表面，然后借助于气体扩散电极得到电子，气体扩散电极的使用提高了电极过程的电流效率。 (3) Ni e Ni →++22 解：金属沉积反应。溶液中的金属离子2Ni + 从电极上得到电子还原为金属Ni ，附着于电极表面，此时电极表面状态与沉积 前相比发生了变化。 (4) -+→++OH s MnOOH O H e s MnO )()(22 解：表面膜的转移反应。覆盖于电极表面的物种(电极一侧)经过氧化-还原形成另一种附着于电极表面的物种，它们可能是氧化物、氢氧化物、硫酸盐等。 (5)2)(22OH Zn e OH Zn →-+-；--→+242])([2)(OH Zn OH OH Zn 解：腐蚀反应：亦即金属的溶解反应，电极的重量不断减轻。即金属锌在碱性介质中发生溶解形成二羟基合二价锌络合物，所形成的二羟基合二价锌络合物又和羟基进一步形成四羟基合二价锌络合物。 2．试说明参比电极应具有的性能和用途。 参比电极(reference electrode ，简称RE)：是指一个已知电势的接近于理想不极化的电极，参比电极上基本没有电流通过，用于测定研究电极(相对于参比电极)的电极电势。 既然参比电极是理想不极化电极，它应具备下列性能：应是可逆电极，其电极电势符合Nernst 方程；参比电极反应应有较大的交换电流密度，流过微小的电流时电极电势能迅速恢复原状；应具有良好的电势稳定性和重现性等。 不同研究体系可以选择不同的参比电极，水溶液体系中常见的参比电极有：饱和甘汞电极(SCE)、Ag/AgCl 电极、标淮氢电极(SHE 或NHE)等。许多有机电化学测量是在非水溶剂中进行的，尽管水溶液参比电极也可以使用，但不可避免地会给体系带入水分，影响研究效果，因此，建议最好使用非水参比体系。常用的非水参比体系为Ag/Ag+(乙腈)。工业上常应用简易参比电极，或用辅助电极兼做参比电极。在测量工作电极的电势时，参比电极的溶液和被研究体系的溶液组成往往不—样，为降低或消除液接电势，常选用盐桥；为减小末补偿的溶液电阻，常使用鲁金毛细管。 3．试描述双电层理论的概要。 解：电极/溶液界面区的最早模型是19世纪末Helmholtz 提出的平板电容器模型(也称紧密层模型)，他认为金属表面过剩的电荷必须被溶液相中靠近电极表面的带相反电荷的离子层所中和，两个电荷层间的距离约等于离子半径，如同一个平板电容器。这种

详解电化学储能在发电侧的应用

详解电化学储能在发电侧的应用 随着国家环境保护力度的不断加强，新能源发电装机占比逐渐攀升，我国能源结构正在逐步转型。储能系统因其响应速率快、调节精度高等特点，成为能源行业中提升电能品质和促进新能源消纳的重要支撑手段，受到越来越多的重视。并且由于储能技术的进步、产品质量的提高及成本的不断降低，储能技术已具备商业化运营的条件，尤其是多种电化学储能技术的发展逐步扩展了储能的应用领域。 除了技术的进步，国家政策法规的颁布、电力市场改革的不断深化，也促进了电化学储能技术的应用推广。本文从数据的角度概要分析了储能在全球电力行业中的应用现状，对国内电化学储能产业政策和标准的发展进行了总结，并介绍了电化学储能的种类、技术路线以及系统集成关键技术。除此之外，针对发电侧，重点从功能、政策和应用项目等方面论述了电化学储能技术在大规模新能源并网、辅助服务及微电网等有商业价值的应用场景。最后对电化学储能技术在未来能源系统中的前景和发展趋势做了展望，并在促进储能商业化运营及推广方面对储能企业提出了发展建议。 目前，我国电力生产和消费总量均已居世界前列，且保持高速增长的趋势。国家统计局发布的数据显示，2018年1～12月份，全国规模以上发电企业累计完成发电量67914 kW·h，同比增长6.8%，全国全社会用电量68449 kW·h，同比增长8.5%。而在电能供给和利用方面我国却还存在结构不合理、综合利用效率较低、新能源渗透率较低、电力安全水平亟待提升等问题[1]，因此如何保障经济发展中电力生产与供应的安全，同时又实现节能减排与环境保护，是我国电力行业发展的重大战略任务。近年来飞速发展的储能技术为解决以上问题提供了可行性。储能成本和性能的改进、全球可再生能源运动带来的电网现代化与智能化，以及电力市场改革带来的净电量结算政策的淘汰、参与电力批发市场、财政激励、FIT（太阳能发电上网电价补贴政策）等因素的驱动，使得储能在全球掀起了一场发展热潮。储能使电能具备时间空间转移能力，对于保障电网安全、改善电能质量、提高可再生能源比例、提高能源利用效率具有重要意义。基于储能

RSTF电化学工作站技术指标

RST5080F电化学工作站 技术指标、测试方法 一、技术指标： 1 仪器架构: 恒电位仪、恒电流仪、交流阻抗谱仪,F型 2 接地模式：可根据体系要求设置成实地模式或浮地模式 3 槽压: ±15V 4 电位扫描范围: ±12.8V 5 CV最小电位增量: 0.0125mV 6 电位控制精度：<±0.5mV 7 电位控制噪声： <0.01mV 8 电位上升时间: <0.25uS 9 电位测量零位: 自动校正 10 电位更新及阻抗采集速率: 10MHz 11 电位测量低通滤波器: 自动或手动设置 12 电位测量精度：满量程的0.1% 13 扫描速度: 0.000001V/S～20000V/S 14 参比电极输入阻抗//电容: >1013Ω// <10pF 15 最大恒电流输出：±0.5A 16 输入偏置电流: <0.1pA 17 电流测量分辨率: 电流量程的0.00076%，最小0.2fA 18 电流测量零位: 自动校正 19 电流测量量程: 1pA～0.5A(共25档） 20 前置放大倍数: 5×10×100 21 电流测量最高灵敏度: 1×10-12A/V 22 电流测量精度：满量程的0.1% 23 电流测量低通滤波器: 自动或手动设置 24 方波伏安法频率 1Hz~100kHz 25 交流伏安法频率 0.1Hz~10kHz 26 SHACV频率 0.1Hz~5KHz 27 交流阻抗谱频率: 0.00001Hz～1MHz（11个频段） 28 正弦波幅度: 0.01mV～2.3V 29 CA和CC脉冲宽度: 0.1mS~1200S 30 DPV脉冲宽度: 0.05mS～64S 31 IR降补偿：自动或手动设置（10Ω~1MΩ） 32 多阶跃循环次数： 1000次 33 限压反馈恒流换向时间: 0.1mS 34 电池全容量充电工步：激活、恒流、恒压、涓流

应用电化学简单题附答案

1、何谓电毛细曲线？何谓零电荷电势？由lippman公式可进一步得到界面双电层得微分电容Cd，请给出Cd得数学表达式。 答：①将理想极化电极极化至不同电势（Φ），同时测出相应得界面张力（σ值），表征Φ-6关系得曲线为“电毛细曲线”。②“零电荷电势”就是指σ-Φ曲线上最高点处dσ/dΦ=0即q=0（表面不带有剩余电荷）相应得电极电势，用Φ 0表示。③由lippman公式：q=-（dσ/dΦ)μ 1 , μ 2 ,、、、μ i ;及Cd=dq/dΦ得Cd=-d2σ/dΦ2 2、何谓电化学极化？产生极化得主要原因就是什么？试分析极化在电解工业（如氯碱工业）﹑电镀行业与电池工业得利弊。 答：①电化学极化就是指外电场作用下，由于电化学作用相对于电子运动得迟缓性改变了原有得电偶层而引起电极电位变化。（即电极有净电流通过时，阴、阳电流密度不同，使平衡状态受到了破坏，而发生了电极电位得“电化学极化”）。 ②原因：电化学反应迟缓、浓差极化。③从能量角度来瞧，极化对电解就是不利得；超电势越大，外加电压越大，耗能大。极化在电镀工业中就是不利得，氢在阴极上析出就是不可避免得副反应，耗能大，但同时使阴极上无法析出得金属有了析出得可能。极化使电池放电时电动势减少，所做电功也减小，对电池工业不利 3、参比电极需选用理想极化电极还就是不极化电极？目前参比电极有那些类型？选择参比电极需考虑什么？ 答：①参比电极选用理想不极化电极。②类型：标准氢电极，饱与甘汞电极，Ag/Agcl电极，Hg/HgO/OH-电极。③考虑得因素：电极反应可逆，稳定性好，重现性好，温度系数小以及固相溶解度小，与研究体系不反应 4、零电荷得电势可用哪些方法测定？零电荷电势说明什么现象？能利用零电荷电势计算绝对电极电位吗？ 答：①电毛细法与微分电容法。②零电荷电势表明了“电极/溶液”界面不会出现由于表面剩余电荷而引起得离子双电层现象；③不能将此电势瞧成相间电势得绝对零点，该电势也就是在一定参比电极下测得得，所以不能用于计算绝对电极电位。 5、为什么卤素离子在汞电极上吸附依F﹤Cl﹤I 得顺序而增强，特性吸附在电毛细曲线与微分电容曲线上有何表现？ 答：①卤素离子为表面活性物质，阴离子吸附主要发生在比零电荷电势更正得电势范围，由于F-、cl- 、I-离子半径依次增大，可极化度增大，吸附能力增强，所以在汞电极上，I->cl->F-、②特性吸附在两种曲线上得左半支曲线不同，零电荷 电势负移。 6、何谓非稳态扩散？其初始条件与一个边界条件就是什么？另一边界条件由极化条件决定。答：①非稳态扩散：在电化学反应开始阶段，由于反应粒子浓度变化幅度较小，液相传质不足，粒子被消耗，此时浓度极化处于发展阶段，称之为传质过程得非稳态阶段②初始条件：C i（x,0）=C i0 开始电极前扩散粒子完全均匀分布在液相中。边界条件：C i（∞，t）=C i0，无穷远处不出现浓度极化。③另一边界条件：极化条件 7、溶液中有哪几种传质方式，产生这些传质过程得原因就是什么？ 答：对流、扩散、电迁移。①对流：由于流体各部分之间存在浓度或温度差或者外部机械作用力下所引起；②扩散：由于某一组分存在浓度梯度，粒子由高浓度向低浓度转移；③电迁移：在外电场作用下，液相中带电粒子作定向移动。8、稳态扩散与非稳态扩散得特点就是什么，可以用什么定律来表示？ 答：①稳态扩散：扩散粒子得浓度只与距离有关，与时间无关。用Fick第一定律表示，J表示扩散流量。②非稳态扩散：扩散粒子得浓度同时就是距离与时间得函数。用Fick第二定律 9、说明标准电极反应速度常数k S与交换电流密度i0得物理意义，并比较两者得区别。 答：①k S：当电极电势为反应体系得标准平衡及反应粒子为单位浓度时，电极反应进行得速率（md/s）。i0：反应在平衡电势下得电流密度，即有i0=i a=i k②相同点：数值越大，表示该反应得可逆性越强。不同点：k S与浓度无关，i0与反应体系各种组分得浓度有关。 10、为什么有机物在电极上得可逆吸附总就是发生在一定得电位区间内？ 答：越正得电势，有机物易被氧化；电势越负，易被还原，因此其可逆吸附发生在平衡电势附近值，即一定得电位区间内。 11、试说明锂离子电池得正极与负极材料就是何物质？为什么其溶剂要用非水有机溶剂? 锂离子电池比一般得二次电池具有什么特点？ 答：①正极：主要就是嵌锂化合物，包括三维层状得LiCoO 2 ,LiNiO 2 ,三维得TiO 2 。负极：主要就是碳素材料，如石墨、碳纤维。②锂遇水反应生 成H 2 ，可能有爆炸得危险，所以要用非水有机溶

储能产业发展的几大技术方向

储能产业发展的几大技术方向 发表于：2018-06-01 09:32:58 来源：计鹏新能源作者：贾婧 目前全球和中国储能累计装机中，抽水蓄能最高，占比超过90%，熔融盐储热第二，电化学储能排名第三;从发展速度来看，电化学增长较快，截至2016 年底，全球电化学储能装机规模达1756.5MW，近 5 年复合增长率27.5%，其中以锂离子电池累计规模最大，超过50%以上。

电化学储能具有设备机动性好、响应速度快、能量密度高和循环效率高等优势，是当前储能产业发展和研究的热点，主要应用在电网辅助服务、可再生能源并网、电力输配、分布式发电及微网领域。从我国已投运的电化学储能项目来看，分布式发电及微网领域的装机规模最大，其余依次为可再生能源并网领域、电力辅助服务领域和电力输配领域。 从技术方向来分类，主流电化学储能技术包括先进铅酸电池、锂离子电池、液流电池和钠硫电池等。 传统铅酸蓄电池凭借其安全可靠、容量大、性价比高等优点，在储能领域仍具有稳固的地位。特别近年来，以铅炭电池为代表的新兴铅酸技术的出现，大大弥补了传统铅酸电池比能量低、寿命短等缺点，使其在大规模储能领域的应用成为可能。 锂离子电池由正负电极、隔膜、电解液组成，具有能量密度大、工作温度范围宽、无记忆效应、可快速充放电、环境友好等诸多优点，目前在国内已广泛应用于各类电子产品、新能源车和电化学储能等领域。特别受下游新能源车动力电池需求增长拉动，产业规模和技术发展加速，技术和产业链正在进一步成熟。 液流电池具有充放电性能好、循环寿命长的特点，适合大规模储能应用。目前较为成熟的液流电池体系有全钒、锌溴、铬铁、多硫化钠-溴等双液体系，目前应用和研究最广的为全钒液流电池，但由于成本过高、体积密度低等原因，产业还处于起步阶段。锌溴、铬铁、多硫化钠等电池的技术或被垄断、或处于研发阶段，未能实现产业化。 钠硫电池以单质硫和金属钠为正负极，β-氧化铝陶瓷为电解质和隔膜，其工作温度在300-350 摄氏度之间，具有能量密度高、功率特性好、循环寿命长、成本相对低等优点，其规模约占全球电化学储能总装机量的30-40%，仅次于锂离子电池。但由于技术垄断，目前在国内无法大规模推广。 从技术成熟度、经济性、安全环保性等来看，锂电池是我国发展较快、有望率先带动储能商业化的电化学储能技术。

最新《仪器分析》知识点整理

教学内容 绪论 分子光谱法：UV-VIS、IR、F 原子光谱法：AAS 电化学分析法：电位分析法、电位滴定 色谱分析法：GC、HPLC 质谱分析法：MS、NRS 第一章绪论 ⒈经典分析方法与仪器分析方法有何不同？ 经典分析方法：是利用化学反应及其计量关系，由某已知量求待测物量，一般用于常量分析，为化学分析法。 仪器分析方法：是利用精密仪器测量物质的某些物理或物理化学性质以确定其化学组成、含量及化学结构的一类分析方法，用于微量或痕量分析，又称为物理或物理化学分析法。 化学分析法是仪器分析方法的基础，仪器分析方法离不开必要的化学分析步骤，二者相辅相成。 ⒉仪器的主要性能指标的定义 1、精密度（重现性）：数次平行测定结果的相互一致性的程度,一般用相对标准偏差表示（RSD%），精密度表征测定过程中随机误差的大小。 2、灵敏度：仪器在稳定条件下对被测量物微小变化的响应，也即仪器的输出量与输入量之比。 3、检出限（检出下限）：在适当置信概率下仪器能检测出的被检测组分的最小量或最低浓度。 4、线性范围：仪器的检测信号与被测物质浓度或质量成线性关系的范围。 5、选择性：对单组分分析仪器而言，指仪器区分待测组分与非待测组分的能力。 ⒊简述三种定量分析方法的特点和应用要求 一、工作曲线法（标准曲线法、外标法） 特点：直观、准确、可部分扣除偶然误差。需要标准对照和扣空白 应用要求：试样的浓度或含量范围应在工作曲线的线性范围内，绘制工作曲线的条件应与试样的条件尽量保持一致。 二、标准加入法（添加法、增量法） 特点：由于测定中非待测组分组成变化不大，可消除基体效应带来的影响 应用要求：适用于待测组分浓度不为零，仪器输出信号与待测组分浓度符合线性关系的情况 三、内标法 特点：可扣除样品处理过程中的误差 应用要求：内标物与待测组分的物理及化学性质相近、浓度相近，在相同检测条件下，响应相近，内标物既不干扰待测组分，又不被其他杂质干扰 第2章光谱分析法引论 习题1、吸收光谱和发射光谱的电子能动级跃迁的关系 吸收光谱：当物质所吸收的电磁辐射能与该物质的原子核、原子或分子的两个能级间跃迁所需要的能量满足ΔE=hv的关系时，将产生吸收光谱。M+hv→M* 发射光谱：物质通过激发过程获得能量，变为激发态原子或分子M*，当从激发态过渡到低能态或某态时产生发射光谱。M*→M+hv 2、带光谱和线光谱 带光谱：是分子光谱法的表现形式。分子光谱法是由分子中电子能级、振动和转动能级的变化产生。 线光谱：是原子光谱法的表现形式。原子光谱法是由原子外层或内层电子能级的变化产生的。 第6章原子吸收光谱法（P130） 熟识: 原子吸收光谱产生的机理以及影响原子吸收光谱轮廓的因素 了解: 原子吸收光谱仪的基本结构；空心阴极灯产生锐线光源的原理 掌握:火焰原子化器的原子化历程以及影响因素、原子吸收光谱分析干扰及其消除方法、AAS测量条件的选择及定量分析方法(实验操作) 1、定义：它是基于物质所产生的原子蒸气对特定谱线的吸收来进行定量分析的方法。基态原子吸收其共振辐射，外层电子由基态跃迁至激发态而产生原子吸收光谱。 原子吸收光谱位于光谱的紫外区和可见区。 2、原子吸收定量原理：频率为ν的光通过原子蒸汽，其中一部分光被吸收，使透射光强度减弱。 3、谱线变宽的因素(P-131)： ⑴多普勒（Doppler）宽度ΔυD：由原子在空间作无规热运动所致。故又称热变宽。 Doppler宽度随温度升高和相对原子质量减小而变宽。 ⑵压力变宽ΔυL（碰撞变宽）：由吸收原子与外界气体分子之间的相互作用引起 外界压力愈大，浓度越高，谱线愈宽。 4、对原子化器的基本要求：①使试样有效原子化；②使自由状态基态原子有效地产生吸收；③具有良好的稳定性和重现形； ④操作简单及低的干扰水平等。 1．测量条件选择 ⑴分析线：一般用共振吸收线。 ⑵狭缝光度：W=DS没有干扰情况下，尽量增加W，增强辐射能。 ⑶灯电流：按灯制造说明书要求使用 ⑷原子条件:燃气：助燃气、燃烧器高度石墨炉各阶段电流值 ⑸进样量:（主要指非火焰方法） 2．分析方法 (1).工作曲线法 最佳吸光度0.1---0.5，工作曲线弯曲原因：各种干扰效应。 ⑵. 标准加入法 精品文档

技术指标和性能指标

电位滴定仪技术要求 一、品牌型号： 1.品牌：瑞士梅特勒 2.型号：新超越系列T5 二、运行环境 1、电源电压：100～240VAC±10％；频率：50～60HZ；环境温度：5--40℃；相对空气湿度： 31℃时最大80％。 2、用途 用于各种电化学滴定分析，如酸碱滴定、络合滴定、沉淀滴定、氧化还原滴定、电导滴定、恒pH滴定、永停滴定、容量法卡氏水分测定、库仑法卡氏水分测定，两相滴定（如表面活性剂类样品）、光度滴定，并能直接测量pH值、离子浓度、氧化还原电位、温度、电导率值、极化电压、极化电流、透光率和吸光率等 三、技术指标 1、仪器的硬件连接 ①滴定仪控制方式：分体式七英寸中文彩色触摸屏和中文电脑软件双通道控制，自由切换。 ②搅拌方式：同时具有磁力搅拌器和螺旋桨搅拌器2种，搅拌速度随意可调。 ③电极接口类型：两个智能电势（mV/pH）测量电极接口、极化电极接口，温度电极接口， 电导率电极接口，库仑法电解电极接口，标配Lims接口。 2、电势（mV/pH）测量电极 2.1 mV测量电极接口 ①测量范围：－2000mV～2000mV ②分辨率：0.1mV ③最大的可能误差：0.2mV 2.2 pH测量电极接口 ①测量范围：－26.0～40.0pH ②辨率：0.001pH ③最大的可能误差：0.003pH 3、极化电极接口（Upol） ①极化电压：0-2000mV（交流电，增量0.1mV）； ②测量范围：0-200μA；

③分辨率：0.1μA； ④误差范围：0.2μA； 4、极化电极接口（Ipol） ①极化电流：0-24μA（交流电，增量0.1μA）； ②测量范围：0-2000mV； ③分辨率：0.1mV； ④误差范围：2mV； 5、PT1000温度电解接口 ①测量范围：-20-130； ②分辨率：0.1℃； ③误差范围：0.2℃； 6、滴定仪主机可直接扩展电导率电极接口，实现电导率直接测量和电导率滴定。 ①测量范围：±2000m V； ②分辨率：0.1mV； ③误差范围：0.2mV； 7、滴定仪主机可直接扩展电解电极接口，实现库仑法水分测定和溴指数测定（电量法） ①库仑法水分测定电流范围：可选100、200、300、400mA或Auto ②溴指数测定电流范围：可选1、5、100、200、300、400mA或Auto 8、滴定管 & 滴定管驱动器 ①滴定管驱动器的分辨率：滴定管体积的1/20000（10mL滴定管为例：0.5uL） ②具备各种体积的滴定管（包括1毫升、5毫升、10毫升、20毫升） ③滴定管可以方便安装、拆除，无需工具进行操作 ④滴定管具有滴定剂（名称、浓度）自动识别（RFID）的功能，并支持热插拔，更换滴定 管无需重启仪器，即插即用。 ⑤滴定管驱动器工作类型：上推式滴定管驱动器，保证气泡能够完全排空，从而保证结果 的准确性 四、性能指标： 1、*使用彩色TFT触摸屏为控制终端，且彩色触摸屏不低于7寸，同时具备StatusLight TM （状态指示灯），通过红、黄、绿三种颜色有效指示滴定的工作状态 2、主机内置状态指示灯，且具有声音信号的喇叭； 3、*主机内置SmartSample阅读器，无需手动输入，直接把重量等信息传入主机，实现从 天平到滴定仪的高效安全的无线数据传输，避免抄写错误； 4、*具备全面的多级用户权限管理功能，并可设置指纹或密码保护 5、具备RS232，USB，以太网和PDF等输出方式，并可输出PDF，csv，XML等格式的数据 6、*具备多次标准加入法，可实现自动化的钠，钾，钙，硝酸根等离子的含量测定，内置

应用电化学答案分析解析

一，简比较电子导体和离子导体的异同点 （1）电子导体（第一类导体）：荷电粒子是电子或电子空穴，它既包括普通的金属导体也包括半导体。离子导体（第二类导体）：荷电粒子是离子，例 如，电解质溶液或熔融盐。 （2）电子导体的特点： A.自由电子或电子空穴作定向移动而导电 B.导电过程中导体本身不发生变化 C.温度升高，电阻也升高 D.导电总量全部由电 子承担 （3）离子导体的特点： A.正、负离子作反向移动而导电 B.导电过程中有化学反应发生 C.温度升高，电阻下 D.导电总量分别由正、负离子分担 二，简述电极极化的原因 （1）在有限的电流通过时，电极系统的电极电势偏离其平衡电极电势的现象，称 为电极的极化现象。 （2）A，浓差极化 在有限电流通过电极时，因离子传质过程的迟缓性而导致电极表面附近离子浓度与本体溶液中不同，从而使电极电位偏离其平衡电极电位的现象，叫作浓差 极化。 B，活化极化（电化学极化） 在有限电流通过电极时，由于电化学反应进行的返缓造成电极上带电程度与可逆状态下不同，从而导致的电极电位偏离其平衡电极电位的现象，叫做‘活化极化”． 三，试说明参比电极因具有的性能和用途 答：参比电极是理想不极化电极，它应具备下列性能：应是可逆电极，其电极电势符合Nernst方程；参比电极反应应有较大的交换电流密度，流过微小的电流时 电极电势能迅速恢复原状；应具有良好的电势稳定性和重现性等。 参比电极是指一个已知电势的接近于理想不极化的电极，参比电极上基本没有电流通过，用于测定研究电极(相对于参比电极)的电极电势。实际上，参比电极起着既提供热力学参比，又将工作电极作为研究体系隔离的双重作用。 四，试描述双电层理论的概述

电化学储能体系的特点及其未来发展的思考

电化学储能体系的特点及其未来发展的思考 摘要：电化学储能的发展史，是一部材料科技的进步史，工艺的改进使其量变，新材料的改进使其质变。突破应用范围，提高能量密度，始终是电化学储能技术的不便追求，各类电化学储能电池在生产和研究中具有不同的创新和应用方向。当前主要的电化学储能电池有铅酸电池、氧化还原液流电池、钠硫电池、超级电容器、锂离子电池。 关键词：电化学储能铅酸电池氧化还原液流电池钠硫电池超级电容器锂离子电池 正文：电能是现代社会人类生活、生产中必不可缺的二次能源。随着社会经济的发展,，人们对电的需求越来越高。电力需求昼夜相差很大，但发电厂的建设规模必须与高峰用电相匹配，投资大利用率较低。另一方面，随着化石能源的不断枯竭，人们对风能、水能、太阳能等可再生能源的开发和利用越来越广泛。为了满足人们生产及生活的用电需求，减少发电厂的建设规模，减少投资，提高效率，以及保证可再生能源系统的稳定供电，开发经济可行的储能(电)技术，使发电与用电相对独立极为重要。目前储能技术应用最为广泛的是电化学储能，电化学储能的发展史，是一部材料科技的进步史，工艺的改进使其量变，新材料的改进使其质变。突破应用范围，提高能量密度，始终是电化学储能技术的不便追求，各类电化学储能电池在生产和研究中具有不同的创新和应用方向。当前主要的电化学储能电池有铅酸电池、氧化还原液流电池、钠硫电池、超级电容器、锂离子电池。下面分别介绍这几种储能电池的特点。 铅酸电池：自从1859年法国人普兰特发明了铅酸电池，至今已有140多年的历史。在这一百多年来以来，人们对它进行不断的研究和改进，是铅酸电池得到了极大的发展，目前主流的是阀控式铅酸电池。铅酸电池由于材料来源广泛，价格低廉，性能优良，目前应用比较广泛。 铅酸电池的优点：

超级电容器材料电化学电容特性测试

华南师大学实验报告 学生:蓝中舜学号：20120010027 专业：新能源材料与器件勷勤创新班年级、班级：12新能源 课程名称：化学电源实验 实验项目：超级电容器材料电化学电容特性测试 实验类型：验证设计综合实验时间：2014年5月19日-26日实验指导老师：易芬云组员：吕俊、郭金海、余启鹏 一、实验目的 1、了解超级电容器的原理； 2、了解超级电容器的比电容的测试原理及方法； 3、了解超级电容器双电层储能机理的特点； 4、掌握超级电容器电极材料的制备方法； 5、掌握利用循环伏安法及恒流充放电的测定材料比电容的测试方法。 二、实验原理 1、超级电容器的原理 超级电容器是由两个电极插入电解质中构成。超级电容与电解电容相比,具有非常高的功率密度和实质的能量密度。尽管超级电容器储存电荷的能力比普通电容器高,但是超级电容与电解电容或者电池的结构非常相似。

图1 超级电容器的结构图 从图中可看出,超级电容器与电解电容或者电池的结构非常相似,主要差别是用到的电极材料不一样。在超级电容器里,电极基于碳材料技术,可提供非常大的表面面积。表面面积大且电荷间隔很小,使超级电容器具有很高的能量密度。大多数超级电容器的容量用法拉(F)标定,通常在1F到5,000F之间。 (1) 双电层超级电容器的工作原理 双电层电容是在电极/溶液界面通过电子或离子的定向排列造成电荷的对峙所产生的。对一个电极/溶液体系,会在电子导电的电极和离子导电的电解质溶液界面上形成双电层。当在两个电极上施加电场后,溶液中的阴、阳离子分别向正、负电极迁移,在电极表面形成双电层;撤消电场后,电极上的正负电荷与溶液中的相反电荷离子相吸引而使双电层稳定,在正负极间产生相对稳定的电位差。这时对某一电极而言,会在一定距离（分散层）产生与电极上的电荷等量的异性离子电荷,使其保持电中性;当将两极与外电路连通时,电极上的电荷迁移而在外电路中产生电流,溶液中的离子迁移到溶液中成电中性,这便是双电层电容的充放电原理。根据双电层理论,双电层的微分电容约为20μF/cm2,采用具有很大比表面积的碳材料可获得较大的容量。双电层电容具有响应速度快，放电倍率高的特点，但储能比电容较小。 (2) 法拉第鹰电容的工作原理 法拉第鹰电容器是在电极表面或体相中的二维或准二维空间上,电极活性物质进行欠电位沉积,发生高度可逆的化学吸附脱附或氧化还原反应,产生与电极充电电位有关的电容。对于法拉第准电容,其储存电荷的过程不仅包括双电层上的存储,而且包括电解液中离子在电极活性物质中由于氧化还原反应而将电荷储存于电极中。对于其双电层中的电荷存储与上述类似,对于化学吸脱附机理来说,一般过程为电解液中的离子一般为或在外加电场的作用下由溶液中扩散到电极溶液界面,而后通过界面的电化学反应而进入到电极表面活性氧化物的体相中若电极材料具有较大比表面积的氧化物,就会有相当多的这样的电化学反应发生,大量的电荷就被存储在电极中。放电时这些进入氧化物中的离子又会重新返回到电解液中,同时所存储的电荷通过外电路而释放出来,这就是法拉第准电容的充放电机理。法拉第鹰电容可以产生高的比电容，但因为法拉第反应的限制，倍率性能比双电层电容小。

电化学工作站技术参数

电化学工作站技术参数 一、主机与配置规格 1.测试通道配置数量：安装4个7 MHz电化学阻抗测试通道板； 2.通道测试功能：所有通道都具备电化学交流阻抗测试功能、循环伏安、电化学噪声、极化曲线、恒电位、恒电流、脉冲伏安、恒定加载放电、恒功率放电、电位滴定、电流滴定、恒电流充放电等测试功能； 3.浮地功能：4个通道全部具备； 二、测试通道的技术参数要求 1.★EIS电化学阻抗频率测试范围：50 μHz– 7 MHz（4个）； 2.EIS频率分辨率：<0.001%； 3.EIS电化学阻抗频率最高测试精度：<0.5%； 4.电流量程：不少于400 mA，可选配放大器升级到100 A以上； 5.施加电流分辨率：<0.006%； 6.电流测试精度：<0.1%； 7.测试电流分辨率：<0.004%； 8.工作电压：+/-10V； 9.电压测试精度：<0.1%； 10.带宽：8 MHz； 11.★数据采集速率：不少于800,000点/秒； 12.★电池正负极阻抗测试：4个通道都具备运行一次阻抗测试可同时测量工作电极对参比， 辅助电极对参比，工作电极对辅助电极的3个阻抗谱； 13.电池正负极电压记录：4个通道都具备一次实验，同时记录工作电极对参比，对电极对参 比，工作电极对对电极的电压值； 14.★无线控制：用户可通过WIFI网络控制仪器进行测试； 15.双恒电位：可以组建2套双恒电位仪，同时连接2套RRDE旋转环盘电极系统同步测量； 16.软件升级：支持每年升级一次新版本软件； 17.硬件升级：可升级到48 V高电压，120 A大电流； 三、售后服务 1年免费保修，免费上门安装培训与技术支持