分析電化學測試與材料性能表征

電化學測試技術是材料科學研究的重要手段之一，廣泛應用于二次電池、電鍍、金屬腐蝕與防護等領域，比如電池正、負極材料的電化學性能優化、電鍍鍍層的生成及機理、金屬及其表面涂層在常溫水溶液或高溫熔鹽介質中的腐蝕性能及機理、電偶腐蝕等。

電化學測試方法經過近50年的發展，按體系狀態可分為穩態測試和暫態測試。穩態測試方法通常包括：動電位極化曲線法、線性極化法、循環極化法等;而暫態測試包括：循環伏安法、恒電流/恒電位法、電流階躍/電位階躍法和電化學阻抗譜等。在評估材料性能的諸多電化學測試方法中，循環伏安法、動電位極化曲線法和電化學阻抗譜是最基本、最常用的方法。本公司的電化學表征采用Gamry INTERFACE 1000E、PARSTAT 2273、Corrtest等型號的電化學工作站，可提供專業、先進、可靠的電化學測試服務。

針對特定的研究需求，本公司還可提供：

（1）Pine旋轉圓(環)盤電極裝置與電化學工作站聯用，實現旋轉電極的穩定可控，降低傳質過程的影響，更有效地研究材料/溶液界面的電極過程動力學；

（2）高溫熔鹽測試系統與電化學工作站聯用，可提供300~900°C范圍內的高溫電化學測試，表征材料在氯化鹽、氟化鹽、硝酸鹽、碳酸鹽等熔鹽介質中的腐蝕性能及機理。

1、代表性電化學試驗

電極活性及表面的電化學反應動力學

基于已構建的三電極電解池裝置，通過電化學測試可快速得到流過工作電極的電壓與電流之間的關系曲線，經過數據分析可提供很多定性或定量化的實驗結果，從而表征電極材料的電化學活性及其與溶液界面間的電化學反應動力學，比如：

（A）循環伏安曲線------ 電化學反應的速率和可逆性等信息；

（B）動電位極化曲線------ 電極反應的電荷傳遞系數、交換電流密度、極限擴散電流密度、電化學反應級數(m)、電子轉移數目(n)等信息；

（C）電化學阻抗譜------ 溶液電阻、電化學極化電阻(Rct)等信息；

金屬及涂層的腐蝕性能及機理

由于材料的腐蝕大多數屬于電化學反應過程，因此電化學測試方法能夠快速、準確地用于表征材料的腐蝕過程，獲得材料的腐蝕速度和腐蝕機理信息。本公司不僅能夠提供材料在常溫水溶液中的腐蝕性能表征，還能夠滿足材料在高溫熔鹽介質(如氯化鹽、氟化鹽、硝酸鹽、碳酸鹽等)中的腐蝕測試需求。特別是，熔鹽介質在電解加工、核反應堆、太陽能儲熱、燃料電池等領域均有廣泛的應用，而采用熔鹽電化學測試裝置(圖2)能夠很方便地表征純金屬、合金及其表面涂層等在高溫熔鹽介質中的腐蝕性能及機理。典型的實驗結果：

(A)動電位極化曲線------ 腐蝕電位、腐蝕電流、擊破電位、維鈍電流等信息。

(B)電偶腐蝕------ 金屬電偶對的電偶電位、電偶電流等信息。

(C)電化學阻抗譜------溶液電阻、基體表面鈍化膜或涂層的電阻和電容、腐蝕坑附近的電荷轉移電阻和雙電層電容等信息。

2、技術建議與數據分析

考慮到電化學測試方法的種類繁多，測試前需要合理選擇準確、可靠的測試方法或實驗步驟來滿足實驗的最終要求，測試后需要綜合分析數據以獲得可信的實驗結論，還可能需要合理描述實驗結果以達到公開發表的要求。針對上述需求，本公司除了提供常規的數據分析服務以外，還可以根據客戶的個性化研究提供電化學測試前的技術咨詢與建議以及電化學論文的修改潤色服務。