主要规格和技术参数
ModuLabXM电化学工作站系统采用“即插即用”可扩展模块化设计,系统标配有两个控制模块:
XM Pstat 1M样品/秒用于直流时域测试控制
XM FRA 1MHz用于交流频域测试控制
除上述标配模块,还有多种扩展模块可放大控制模块的信号,用以对样品施加大电压/电流极化波形,以及放大/衰减高分辨率信号返回至控制模块,课题组基于实际使用要求选装了一下模块:
XM HV100——高电压选项,槽压及极化电压均可达100 V
XM Femto Ammeter——小电流选项(达fA级)
XM PhotoEChem——针对于光电化学的研究
基于以上装配的模块,课题组的ModuLabXM电化学工作站能够实现一下的技术指标:
电流分辨率:1 pA。
电流范围:±2 A(扫描/脉冲)。
槽压与极化电压:±100 V。
阻抗测量范围:10 μΩ—>100 TΩ。
数据采集速率:高达1 MS/s(脉冲、CV)。
扫描速率:64 MS/s(平滑扫描-LSV、LSP、CV)。
主要功能及特色
低阻抗与高阻抗测量:通过内置及外置电流放大器,可完成低微欧阻抗测量,适用于新一代低阻电池研究;也能精确表征高阻抗,如腐蚀涂层、绝缘材料等。
阳极/阴极/电池组同步测试:集合功率放大器等高性能模块,可对整体电池或电池组进行直流和交流阻抗测试,也能同时对电池正负极或电池组中的单个电池进行测试,可测电堆电压高达100 V,有助于检测电池失效,提高测试效率。
快速测量功能:具备高样品采集速率1M样品/秒。支持高速脉冲波形测试,可进行脉冲充放电以及脉冲伏安测试等。即使在>10 KV/s的大扫描速率下操作,也能提供平滑的循环伏安波形。
软件:提供大量实验类型供选择,从标准的开路、循环伏安法测试到复杂的多步骤顺序、高级实验技术及综合阻抗分析等。所有实验技术均可显示曲线图形,可直观看到要应用的波形,输入参数后能显示实验运行时的实时波形图及连接图,方便检查和调整。允许自由选择数据采集模式,可根据实验类型选择合适的模式,如运行脉冲伏安实验时,可选择高采样速率以分析脉冲的实际形状,进而选择理想的测量点。
高速恒电位/恒电流仪:能提供准确的实验控制和高速数据采集。出色的频带宽度能够在所有频率与阻抗范围内提供精准的、可靠的高速CV、脉冲与阻抗测量。
FRA频率响应模块:能在整个频率范围内,在下列所有操作模式下进行测量:
单一正弦相关:提供极佳的精度与可重复性。ModuLab FRA结合高品质的模拟硬件设计及新一代的高速数字信号处理器(DSP)技术,提供更高的测量速度与精度(1 MHz~10 Hz,短短5秒内每10倍频间隔计算10点)。
多正弦/快速傅立叶转换(FFT)分析:有利于快速低频分析及时变或不稳定体系的测量特别有用。
谐波分析:采用FFT分析技术及单一或多重频率模拟,以便研究线性与失真。也可用于诊断燃料电池运行状态及腐蚀速率分析。
高电压选项:在测试燃料电池堆时,高电压模块能够提供高极化电压与输出电压的操作功能。
小电流选项(Femto安培计):对于电流分辨率要求较高的应用,如:微电极研究、高阻抗电池薄膜、纳米技术(纳米碳管)及在极高阻抗样品上之腐蚀/涂料应用,可能需要更为灵敏的DC电流测量。改模块可应用于极小主电流(100 aA)的分析
光电化学选项:对光电化学,如染料敏化,钙钛矿等太阳能电池,可见光谱的光电化学研究的专用模块。
主要附件及配置
XM Pstat 1M样品/秒用于直流时域测试控制
XM FRA 1MHz用于交流频域测试控制
XM HV100——高电压选项,槽压及极化电压均可达100 V
XM Femto Ammeter——小电流选项(达fA级)
XM PhotoEChem——针对于光电化学的研究