【求助】电化学工作站的工作原理
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【求助】电化学工作站的工作原理
电化学工作站做出的 伏安曲线 伏指的是工作电极和辅助电极之间的电势差，还是工作电极的电势？外加电压按我理解应该是加在工作电极和辅助电极上，参比电极和工作电极之间应该没有外加电压，不知理解是否正确？
I can not press Chinese, so, 伏安曲线&&指的是 WE vs.RE,外加电压按我理解应该是加在工作电极和辅助电极上? yes
饱和甘汞电极之所以做参比电极是因为其电极电势一定为0.2412V，也就是说甘汞电极内的Ag-Agcl/kcl 半电池反应产生的电极电势想对于标准氢电极是0.2412V，那就是说，此电极电势是个固定值，作为考察其他电极电势的一个标准，在电化学工作站测试时，为何要将其放入电解质溶液内，自我觉得扔旁边就行，只要和工作站的相应导线相连即可，既保证参比电极和工作电极连接着就行，但是今天做了实验，发现参比电极还必须放进电解质溶液才行，由此很不理解，参比电极的作用！
Because the WE is visual ground, the potential&&feedback to the counter electrode to force the potential of WE is equel to potential of RE + IR drop, so If RE 扔旁边, IR drop is very huge, the potential on WE is not equal the input potential 哪个哥们看懂了，完整翻译下，特别是the potential&&feedback to the counter electrode to force the potential of WE is equel to potential of RE + IR drop,这句！ In brief, the applied voltage, E input= potential of WE vs. RE + IR drop,
when the RE is placed closed to the WE in high concentrate solution, IR drop close to 0, so E input =potential of WE vs. RE .
IF IR drop is huge, potential of WE vs. RE = E input - IR. the actual potential of WE is far away the applied potential.
For example, you ask your instrument to apply 1V at the WE, if IR drop is 0.5V, the actual potential of WE vs.RE is 0.5
this is why we have to place the RE close to the WE
看图说话，电压E input 从control amp 的反向输入端输入，输出连接在对电极， 为了控制工作电极的电位，一个反馈回路(第二个amplifier, 也叫电位跟随器，输入和输出的电位是一样的，其特点是输入阻抗很大）将工作电极的电位反馈到输入端，因为control amp 的正向输入端是接地的，所以反向输入端的电位也应该是0, 也叫 sum point=0. 所以E input = E feedback, 而E feedback = E WE vs.RE + 溶液的IR drop. 这个是没有错的。这就是为什么我们要将RE靠近WE的原因。
当然如果将RE 悬空，不放在溶液里面，IR drop 就是无穷大，那么就是断路，应该会使得RE 的电位=输入电位，而工作电极的电位就失去了控制。
还有，仪器的输出一般是定了的，不会根据feedback去改变电位输出的速度或大小，例如循环伏安，就是按这程序在一定时间里输出一个三角波，由于feedback loop， 一般情况下能强迫工作电极的电位变化和仪器输出的电压是一致的，而不是仪器的输出根据工作电极电压去改变。如果仪器输入 E input的变化太快，例如快速循环伏安，实际工作电极的电压是跟不上E input的变化，就会造成畸变。又例如电位阶跃，仪器输出一个阶跃电位，由于有界面的充电时间，工作电极的电位不可能立刻是仪器输出那个电位，大概需要3RC 的时间，所以说仪器会根据工作电极的电位改变他的输出是不对的。 Originally posted by xmuxiaoyu at
In brief, the applied voltage, E input= potential of WE vs. RE + IR drop,
when the RE is placed closed to the WE in high concentrate solution, IR drop close to 0, so E input =potential of WE vs.&&... your English is very well ,I have&&understand what you want to tell me ,but it will cost&&me some time to understand it&&absolutely
& && &you are chinese,but,you are in foreign country ?
& && &thank you&&very much!! 其实我们都应该像金虫（正式写手）学习，常用英文表达专业问题，对我们的英语水平很有裨益！可是，我。。。:o 我说的俗一点啊。
三电极体系实际上是两个回路。
电压回路：WE-RE
电流回路：WE-CE
工作站测量的前提是在你的测量环境中构建了这两个回路。
要是你理解了这个，我想你的问题就迎刃而解了。 Originally posted by fuelcell.xjtu at
我说的俗一点啊。
三电极体系实际上是两个回路。
电压回路：WE-RE
电流回路：WE-CE
工作站测量的前提是在你的测量环境中构建了这两个回路。
要是你理解了这个，我想你的问题就迎刃而解了。 三电极两回路以前在木虫的帖子上看到过，电化学工作站的目的就是考察工作电极的电化学性质，即工作电极的 电压和电流的关系，为什么电压要是WE-RE，而电流要是WE-CE呢？ 我们实际上是要知道工作电极与溶液的界面电势差V，V与i之间才有确定的函数关系。但绝对界面电势差是无法求的，因此我们现在知道的都是相对界面电势差。你说把参比电极不放到溶液里，那测出来的当然就不是界面电势差了。 wgntr009& &和&&fuelcell.xjtu& &正解
xmuxiaoyu& &不完全正确&&“E input= potential of WE vs. RE + IR drop,”这个不对，而且楼主的问题不涉及 IR drop
其实楼主的问题本质上是对三电极的原理没搞清楚，我将这个问题分解成以下几个问题
首先假设是三电极体系，三电极体系一般用于含有液/固界面的体系，或者通俗说含有液体的体系
1. 电化学工作站控制的电位到底是个什么电位？答： 他控制的表面上是工作电极相对于参比电极的电位差，本质上是电极和溶液形成的界面的界面电势差（如楼上wgntr009 所言），这才是搞电化学的人关心的。我认为做电化学的人要达到这种境界：拿着一支电极，你看到的不是一根棍子，而是一个界面。
2. 为什么要参比电极？答：这个问题紧随第一个问题而来，既然我们要控制的是界面电位差，如何控制，答案是仪器无法控制。但是我们可以曲线救国啊，间接控制！很幸运，有这样一种电极，他跟一种液体形成的界面电势差是恒定的而且已知的，这就是我们所说的参比电极。因此，只要我们知道了工作电极相对于参比电极的电势差，我们也就间接知道了电极和溶液之间界面的电位差。换言之，只要我们控制了工作电极相对于参比电极的电势差，我们也就间接控制了电极和溶液之间界面的电势差。这样第一个问题迎刃而解。
3. 为什么需要对电极？答：有了参比电极，我们就可以测量/控制工作电极和溶液的界面电势差。然而，我们也想控制（或者测量）一定电流流过电极/溶液界面，那就必须构成电流回路。虽然研究电极和参比电极构成了一个回路，但参比电极干不了这个活（除非是超微电极或者电流非常小），因为我们知道电流流过电极后电极会发生极化（除非是理论上的完全不可极化电极），也就是界面电位差会发生变化，试想如果参比电极的电位因极化而不再恒定，那他也就不能起到参考的作用了。所以，我们必须引入另外一个电极，专门用于输入输出电流，这就对电极。
这样 fuelcell.xjtu&&所说的两个回路就形成了。工作电极和参比电极构成电压回路，仪器工作的时候不断测量这两个电极的电势差，如果大于/小于设定值，仪器就提升/降低对电极的输出电压，通过强制增大/减小流过液/固界面的电流而改变界面电势差，直到测量值等于设定值为止，这个过程完全由硬件在瞬间完成。这就是电化学工作站的原理（恒电流模式也是类似的）。顺便说下，刚才提到的对电极会提升或者降低输出电压，但他不能无限度地提升/降低，对电极输出电压的上下限就是所谓的槽压。
以上相关概念在 Laboratory Technique in Electrochemistry 上有几幅非常形象的图，看明白了图就都明白了（包括 xmuxiaoyu&&所说的 IR Drop）。应该是在讲仪器的那一章。
以上内容如果大家无异议，请斑竹整理下（去掉废话，精炼下）供后来人参考，因为太多人问类似的问题了。 Originally posted by dajiangyou at
wgntr009& &和&&fuelcell.xjtu& &正解
xmuxiaoyu& &不完全正确&&“E input= potential of WE vs. RE + IR drop,”这个不对，而且楼主的问题不涉及 IR drop
我认同你说的部分，但是你说我说的不对，我并不认同
看图，来自bard electrochemical methode,
实际的上的工作电极的电位偏离输入电位IRu,也就是IR drop, Ru 是没有补偿的电阻，图中的电路图是引入了电阻补偿，当 Ru=fRf， Rf就是补偿的电阻，那么工作电极的电位就会等于输入电位e1+e2+e3.
如果RE没有放在溶液里面， 那么反馈回去的电位就是0.24V, 我认为仪器的输出会迫使参比电极的电位发生变化。
“如果RE没有放在溶液里面， 那么反馈回去的电位就是0.24V, 我认为仪器的输出会迫使参比电极的电位发生变化”
无论从电子还是从电化学的角度看都是不对的 四楼& &的分析是没问题
问题的关键是楼主参比不放到溶液里面，相当于用万用表测电池两端电压，却只接了一支表笔，另外一只表笔放在空气中，当然根本无法测量。回到楼主的问题，仪器完全处于非正常工作状态，参比和工作电极一个在地球，一个在火星，也就根本谈不上 IR drop了 刚我又仔细看了下 “ E input= potential of WE vs. RE + IR drop” 这个的确是没问题的，我没留意到 potential 这个词，如果去掉这个词这个公式就不一定对了，因为这里WE RE可以理解为电极电位，也可以理解为仪器测得的值，
特此向xmuxiaoyu道歉 呵呵，也不要道歉那么严重，讨论本来就是这样，没有绝对的对或错，只是大家看一个东西的角度不同。大家发表自己的观点，才能从别人那里学到东西，这就是论坛的作用，我也很受教，呵呵 获益匪浅！希望大侠们多多指教啦~ Originally posted by wgntr009 at
我们实际上是要知道工作电极与溶液的界面电势差V，V与i之间才有确定的函数关系。但绝对界面电势差是无法求的，因此我们现在知道的都是相对界面电势差。你说把参比电极不放到溶液里，那测出来的当然就不是界面电势 ... 麻烦问一下，你所说的 相对界面电势差，相对界面 指的是那两个界面？工作电极和参比电极吧？ 好牛的贴！:) Originally posted by xmuxiaoyu at
Originally posted by dajiangyou at
wgntr009& &和&&fuelcell.xjtu& &正解
xmuxiaoyu& &不完全正确&&“E input= potential of WE vs. RE + IR drop,”这个不对，而且楼主的 ... 很牛逼，讨论下，受益匪浅！xmuxiaoyu 对电路系统懂得很多啊，好像学电路出身的，这种高度无法企及，原理比以前清晰多了！专业性太强的电路图，就不刨根问底了.
& &以前之所以认为 甘汞电极可以放溶液外面 可能是对甘汞电极理解错了，开始我觉得：甘汞电极外面包了一层玻璃，电极内部的物质Ag-AgCl/KCl和玻璃层外面的溶液是绝缘，隔离的，所以才觉得 将 电极放进溶液和放在溶液外面是没什么差别的。照此道理，甘汞电极底部是和电解槽内溶液导电，联通的，并非绝缘，并非孤立的一个封闭系统？？请大虾批示！ Originally posted by wyfnlg at
麻烦问一下，你所说的 相对界面电势差，相对界面 指的是那两个界面？工作电极和参比电极吧？
是相对 界面电势。相对的氢标还原电极电势。
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如何使用电化学工作站恒流的方法做电沉积实验，求助，求助
实验室用的是辰华的工作站，现在做电沉积，苦于实验室没人会
文献里是这么做的 The PEDOT shell was deposited by applying constant anodic current density of 1 mA cm-2
for 300 s. The electro-polymerization was conducted by a two-electrode system with the
V2O5 nanobelt arrays as the working electrode and a Pt foil as the counter-electrode.
问题一，two-electrode指的是？我之前测超电容用的三电极
问题二，计时电位法需要设定电压范围吧， 参数怎么设置，怎么确定？
我在文献里看到了，同一个体系恒压的方法，不是意味着，这个体系的电压范围这个比较合适
你重复文献的恒电流阳极电流密度1mA/cm2的话，在电化学工作站上就选择计时电位菜单，电位范围可以参考文献的值，范围大些更合适。
电流从哪个方向开始有没有关系
恒电流，就是电流从0直接跃迁到你设置的数字1mA/cm2。
你要检查你的系统设置的电流的方向，是不是阳极电流为正，如果是就这样设置，如果不是，把电流方向改成阳极电流为正就行了。
把把问题说清楚点更好。
测固体的阻抗，用两电极体系，晨华系统可以用，你把参考电极和对电极在一起夹到一个电极上，工作电极夹到另外一个电极就可以了。
我想请教用的武汉科斯特的电化学工作站，怎么设置参数？
这款仪器的菜单更简单明了，电机夹子也很简单，不容易搞错。三电极都有标示，黑色线不管（空着）。
不太会设置参数
大神，不要沉啊，初次用，表示不懂
如果你对电化学一点概念都不知道的话，最好先看看书，了解一些基本概念后在做实验吧。
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关于电化学工作站-交流阻抗法求助收藏
对于一个稳定的线性系统M，如以一个角频率为w的正弦波电信号X(电压或电流)输入该系统，相应的从该系统输出一个角频率为w的正弦波电信号Y(电流或电压)............1.这里我是不是可以理解，给系统M电流信号X时，同时得到的是它两端的电压信号Y，或者反过来。。2.对于正弦波电信号X来说，在某频率f下，一个周期内，它的频率是不是在波动，比如，在振幅达到最大的时候，类似单摆，速度为0，瞬间频率为0，当振幅为0的时候，速度最快，频率达到最大值，频率为√2f（好像是这么大吧），那么一个周期内应该可以得到0--√2f之间的数据，问题，那电化学工作站测交流阻抗时还要测试那么久？（按频率从高到低一一扫，我这哪里错了吗？）
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求助：关于电化学工作站里面两个概念～
问题：如题～
1、交流阻抗-时间测量（IMPT）& & & &
2、交流阻抗-电位测量（IMPE）
一朋友公司要建立实验室要购买电化学分析仪/工作站，他们老板让他找这个两个概念以及他们的用处，谢谢～
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电化学不懂。
但是你那个问题，没必要说是电化学问题。
呵呵，我是说的是电化学工作站，我不是很清楚和电化学的关系是什么，所以如果问的问题有愚昧的地方敬请谅解了～
交流阻抗技术的用途
交流阻抗技术是一项既”简单”又”复杂”的电化学技术. 说它”简单”, 是因为其测量操作过程很简单;说它”复杂”, 是因为数据分析比较复杂, 需要很多电化学的知识. 对交流阻抗技术有兴趣的朋友, 可以参考一本比较经典的教科书,“Impedance Spectroscopy – Theory, Experiment and Applications”. 对于微生物燃料电池的人来说, “偷工减料”一些, 不需要非常熟知交流阻抗技术的各种理论, 用它的一些皮毛知识来理解微生物燃料电池的问题差不多就够了. 交流阻抗技术在微生物燃料电池研究中的初期应用集中在测量内阻上. 相比与current interruption和利用Ohm定律计算, 交流阻抗技术得到的结果更能全面地反映了内阻(前两个方法得到的只是ohmicresistance, 而没有包括activation和concentration resistance). 随着微生物燃料电池研究的不断深入, 尤其是对影响功率输出的因素的不断认识, 我们不仅仅满足于”内阻数值”的测量, 交流阻抗技术可以提供更多的信息用于分析微生物燃料电池. 应用交流阻抗技术来研究电极表面的生物膜形成.细菌的新陈代谢过程会改变polarizationresistance或chargetransfer resistance, 这些都可以做为参数来了解电极表面的微生物活动. 此外, 生物膜的形成还会改变电极的capacitance. 结合resistance和capacitance的变化, 我们可以监控生物膜的发展过程. 交流阻抗技术可以用来研究电极表面的电化学反应动力学, 主要参数是charge transfer resistance的变化. 这些反应可能包括生物的, 也可能还有非生物过程. 交流阻抗技术可以用来选择电极材料或控制催化剂涂层. 这个是交流阻抗技术的”本来功能”, 已经被用于研究多种电化学过程, 也可以被微生物燃料电池研究人员”拿来主义”. 因为微生物燃料电池的特殊用途, 其电极形态和电池或燃料电池非常不同, 具有很强烈的三维特征. 交流阻抗技术也许可以被用来研究电极的形态, 孔状和结构.&&交流阻抗技术可以用于研究试验条件对微生物燃料电池的影响. 各种电阻的变化和试验条件有很大关系, 尤其是polarizationresistance和电化学反应有关, 所以影响电化学反应的各种条件都可能引起polarizationresistance的变化. 应用交流阻抗技术研究过rotating cathode对anode反应的影响, 也测试过溶液的pH值对anode和cathode反应的影响. 交流阻抗技术可能被用于研究电极中介物质(electron mediator). 目前的微生物燃料电池研究, 基本不用外加的电子中介物质.而细菌自身”制造”的某些电化学活性物质可能充当electron mediator. 在其他领域, 比如biofuel cell或生物电化学研究, 交流阻抗技术可以被用做sensor, 来定量地分析某些物质. 所以, ”猜想”, 也许交流阻抗技术也可以探测微生物燃料电池中的solubleelectron mediator. 交流阻抗技术可以用来研究扩散过程(diffusion effect). 实验室规模的微生物燃料电池一般都没有太显著的扩散作用, 可能因为反应器体积比较小, 有机物的传输和分布较为均匀. 但是对于大规模的反应器, 扩散影响有可能比较重要. 虽然recirculation可以帮助有机物的传递, 但在一个充满电极材料的反应器内, 还是有可能出现”死角”, 也就是有机物到达不了的地方. 交流阻抗技术也许可以用来探测和理解这些问题. 但是具体怎么做,
[ 本帖最后由 yeh 于
08:56 编辑 ]
回复 4楼 yeh 的帖子
太感谢你的回答了～～不过好像结尾还有......
[ 本帖最后由 future 于
12:00 编辑 ]
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