美國電化學工作站中電解池由哪些部分組成？

更新時間：2021-07-26瀏覽：2237次

　工作電極和參比電極都是電化學電解池里的組成部分，美國電化學工作站中通過向輔助電極或?qū)﹄姌O中注入電流來控制工作電極和參比電極兩者間的電位差。工作電極是電壓受控恒定、電流可測量的一類電極。在很多的物理電化學實驗中，工作電極通常采用惰性材料，比如金，鉑或者玻碳。在這些例子中，工作電極僅作為表面為電化學反應的發(fā)生提供場所。流經(jīng)參比電極的電流會改變它的電勢。在實際應用中，所有靜電計的輸入電流幾乎無限接近零，因此上述的現(xiàn)象通?？梢院雎浴捄洼斎胱杩?，帶寬表征的是當靜電計被一個低阻抗源驅(qū)動時，其可測得的AC頻率。靜電計的帶寬必須高于美國電化學工作站中中其他電子組成部分的帶寬。

　　美國電化學工作站中用工作電極，工作感應電極，對電極及參比電極導線與一個測試電解池相連，工作電極是用于學習電化學過程的電極，電解池內(nèi)部的電勢通過參比和工作感應電極進行測定，流經(jīng)兩個感應電極的電流進行了小化。大電流了美國電化學工作站中的電流上限，跟外加電流和測試電流有關(guān)。這表示控制放大器不能驅(qū)動更多的電流進入電解池，相反地，I/E轉(zhuǎn)換器不能測量比大電流更高的電流值。在實際中，采用大量可跨越幾個數(shù)量級的不同的可切換電阻器。每一個電阻器決定了一個電流量程。越敏感的量程需要越多的電阻器。

　　在鈍化區(qū)內(nèi)電位不斷上升，但電流密度基本不變，這說明電極表面上的保護膜具有相當高的穩(wěn)定性，使電極表面處于鈍化狀態(tài)，當電位正移到一定程度時，陽極電流密度開始迅速增大，說明此時的電極電位已達到足以擊穿保護膜的程度，此電位即擊穿電位。美國電化學工作站中的電極的變化及其對級電容器影響的報道不多，研究方法多為三電極體系下對單電極進行交流阻抗、循環(huán)伏安等電化學分析。而級電容器在工作中正負極發(fā)生著不同的變化，與三電極體系單電極的電化學行為也有所不同。當美國電化學工作站中的電極電位偏離平衡電位時，電極表面聚集電荷增多，電荷擴散與雙電層形成速度開始降低，斜率減小，可以看出負極減小速度大于正極，說明負極表面雙電層的形成速度受電位的影響大于正極，此與負極充放電曲線斜率小于正極一致。在－0.3V下斜率小，此時負極充放電曲線開始變得平緩，雙電層已難以形成。這也是充放電過程中負極電位范圍小于正極的原因。

　　有利于電沉積銅的電極過程，溶液pH升高時，穩(wěn)定開路電位變負，電沉積銅的陰極極化增大。美國電化學工作站中可以同時進行兩電極、三電極及四電極的工作方式。四電極可用于液/液界面電化學測量，對于大電流或低阻抗電解池(例如電池)也十分重要，可消除由于電纜和接觸電阻引起的測量誤差。儀器還有外部信號輸入通道，可在記錄電化學信號的同時記錄外部輸入的電壓信號，例如光譜信號，快速動力學反應信號等。這對光譜電化學，電化學動力學等實驗極為方便。所研究的電化學反應不會因電極自身所發(fā)生的反應而受到影響，并且能夠在較大的電位區(qū)域中進行測定，電極必須不與溶劑或電解液組分發(fā)生反應。當工作電極的面積非常小時，極化電流引起的輔助電極的極化可以忽略不計，即輔助電極的電勢在測量中始終穩(wěn)定，此時輔助電極可以作為測量回路中的電勢基準，即可作為參比電極。

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