电化学仪器日趋微型化,仪器从机架式或台式机缩小为手持式设备,以进行现场护理或环境分析。下一代仪器将恒电势器集成到更小的设备(例如可穿戴设备、医疗设备或气体监测仪)中。
荷兰PalmSens——U盘式电化学分析仪,可使用电脑端软件PSTrace或安卓版本APP软件PSTouch操控,进行测量、采集及处理数据。可用于常规的电化学分析和交流阻抗测量(0.016 Hz to 200 kHz ),尺寸仅为43*25*11 mm,应用领域:食品检测、水质监测、现场检测、医疗诊断、可穿戴设备等,该仪器的创新点是增加了带双通道或双恒测试功能,增加锂电池供电和蓝牙通讯模式。
电阻抗光谱法(EIS)通常用于检查腐蚀界面或电池电极等表面的界面化学性能。通常通过施加一个小的正弦波电势并在低于1Hz到MHz的频率范围内测量电流响应来完成。
电化学界面模型可以采用一个电路元件组合来构建。最简单的模型是Randles电路,包含两个电阻和一个电容。代表扩散的Warburg元件被略去,因为没有与之等效的电路元件。PalmSens虚设单元具有三个测试电路,包括一个Randles单元,其标称值如图8c所示。在这里,Rs代表溶液(电解质)电阻,Cdl代表双层(界面)电容,Rct代表电荷转移(界面)电阻。
EIS数据通常以奈奎斯特或波特图表示,然后使用数学电路拟合来确定等效电路的元件值。
典型测量参数:
- 振幅电位:10mVp-p正弦波
- 施加电压:100mV
- 频率范围:0.1Hz至100kHz
- 电流响应:±100nA至±1mA
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