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常用电化学研究方法及技术
作者：王慧娟
来源：《科技视界》2016年第23期
【摘 要】在当前国内外纳米材料开发与研究大背景下，电化学评价手段能够有效地用于表征产品的多种电化学性质。本文主要论述了几种常用的电化学研究方法及技术在纳米产品评价方面的基本原理、适用范围以及操作要点，并对数据的结果进行系统解释。通过总结当前涉及的多种电化学研究方法，作者对下一步复杂电化学测试系统进行了预期。 【关键词】电化学测试；研究方法；测试技术 1 背景介绍
基于电化学基本原理所构建的多种电化学研究方法与技术，诸如常见的循环伏安法、线性极化曲线、恒流/恒压充放电以及交流阻抗技术等，在当前国内外纳米材料开发中被认为是表征产品电化学活性的常用手段。电化学研究方法与技术作为对材料物理表征的深入研究，其主要优点在于评价体系简单，操作条件温和，针对性强，周期短等，适合用于筛选高电化学活性的各种纳米材料产品，诸如电化学储能材料，电化学催化材料、电化学发光材料等。以下从电化学体系建立及电化学常规测试技术两方面进行介绍。 2 电化学体系 2.1 两电极体系
由研究电极（也成工作电极）、对电极和适当电解液所构成的电化学体系成为两电极体系。两电极体系是电化学测试中最简单的研究模型，其特点在于构建简单，测试便捷，适用于工业产品开发的定性测试。其缺点在于，所测得的产品性能只是近似结果，不能作为定量分析的基础数据。该体系建立的要点为：对电极一般采用惰性电极（如石墨等），并且对电极在测试中的极化应远远低于研究电极。定性分析适用范围：电化学储能材料，电化学催化材料的综合性能等。 2.2 三电极体系
根据电化学的基本原理，为了精确获得研究电极表面电位与电化学反应之间的因果关系，通过引入参比电极来实现对研究电极电位进行可控性研究的“工作电极+对电极+参比电极”的体系我们称之为三电极体系。三电极体系用于评价材料电化学性能的优点在于易于构建，模型严格，适用于专业级别的产品性能定量分析。然而不足之处在于该体系需要专业工程师进行操作，普及可行性较低。该体系的建立要点为：三电极一般在电解质互相连通的三个舱室中分别放置，并且参比电极需要采用双盐桥进行保护。定量分析适用范围：材料的储能容量，氧化还原可逆性，塔菲尔曲线，表观催化活化能等。
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