光电化学循环伏安测试

更新时间：2024-05-23

简要描述：

但是在光电化学循环伏安测试实际测试体系情况下，由于电解液存在一定的电阻 Ru，Ru 是参比电极到工作电极表面电双层（double layer）一边的溶液电阻。根据欧姆定律，这个 Ru 就会产生一定压降，压降的大小为 Vir= I*Ru。这样就造成工作电极上的实际电压和相对参比电极而施加的电压有所不同。如图二所示。

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大多数情况下，我们认为参比电极（RE）和工作电极（WE）之间施加的电压就是在工作电极上施加的电压。如图一所示。

但是在光电化学循环伏安测试实际测试体系情况下，由于电解液存在一定的电阻Ru，Ru是参比电极到工作电极表面电双层（doublelayer）一边的溶液电阻。根据欧姆定律，这个Ru就会产生一定压降，压降的大小为Vir=I*Ru。这样就造成工作电极上的实际电压和相对参比电极而施加的电压有所不同。如图二所示。

在大多数情况下此电压降是不予考虑的。但是当实验时使用了低电导性的电解液，这个压差比较大时，就需要考虑对此Vir降进行补偿。通常可以使用微电极，或者改变电解液的电导率来消除，也可以采用自动实时压降补偿的技术进行补偿。

补偿电阻Ru的大小可以通过直流电流快速遮断法或者采用EIS方法进行测试。EIS要比直流电流快速折断法更确定。电流快速折断方法是早期没有AC技术的时候出现的。自从有AC技术之后，EIS成为选择的测试技术。使用EIS技术时，测试1K-100KHz频率范围内的交流阻抗谱。在高频区，相位为零时的阻值就是要补偿的电解液电阻Ru，如图三所示。

获得补偿的阻值之后，可以使用正反馈的方法进行实时补偿。通过不断调节补偿量（0%-100%）直到出现振荡为止。例如Ru为100?，推荐补偿值为70?到90?。如果是100?全值补偿，有可能会出现自激震荡现象。

下面使用Zahner的Zennium系列电化学工作站做一些实际测试。测试时使用图四所示的模拟元件电路。