ประเทศจีน Wuhan Corrtest Instruments Corp., Ltd. กรณีบริษัท

พื้นหลัง ด้วยความต้องการพลังงานทั่วโลกที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว การเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลทำให้เกิดปัญหาสิ่งแวดล้อมหลายประการ นักวิจัยทั้งในและต่างประเทศมุ่งมั่นที่จะสำรวจพลังงานสะอาดและอุปกรณ์จัดเก็บและแปลงพลังงานที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและมีประสิทธิภาพ ด้วยข้อได้เปรียบของทรัพยากรที่อุดมสมบูรณ์ สะอาดและมีประสิทธิภาพ ความหนาแน่นของพลังงานสูง และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม พลังงานไฮโดรเจนจึงเป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียนในอุดมคติ อย่างไรก็ตาม การจัดหาและกักเก็บไฮโดรเจนถือเป็นปัจจัยสำคัญประการหนึ่งที่จำกัดการพัฒนา วิธีการผลิตไฮโดรเจนในปัจจุบัน ได้แก่ การผลิตไฮโดรเจนจากเชื้อเพลิงฟอสซิล ชีวมวลเป็นการผลิตไฮโดรเจนเป็นวัตถุดิบ และการแยกน้ำ ในหมู่พวกเขา การผลิตไฮโดรเจนโดยการแยกน้ำกำลังดึงดูดความสนใจของผู้คนมากขึ้น เนื่องจากข้อดีของการปกป้องสิ่งแวดล้อมสีเขียว ความยั่งยืนและความสะดวกในการพัฒนาอุตสาหกรรม ฯลฯ การแยกน้ำเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาวิวัฒนาการของออกซิเจน (OER) และปฏิกิริยาวิวัฒนาการของไฮโดรเจน (HER) ปฏิกิริยาทางไฟฟ้าเหล่านี้ โดยเฉพาะ OER มีอัตราจลน์ที่ช้า นำไปสู่ศักยภาพที่สูงเกินไปและประสิทธิภาพต่ำ ซึ่งจำกัดการพัฒนาและการประยุกต์ใช้อุปกรณ์แปลงพลังงานในทางปฏิบัติอย่างรุนแรง การใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยไฟฟ้าสามารถลดอุปสรรคด้านพลังงานของปฏิกิริยาด้วยไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ เร่งอัตราการเกิดปฏิกิริยา และลดศักยภาพที่สูงเกินไป เพื่อให้ OER เสร็จสมบูรณ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานของอุปกรณ์แปลง ดังนั้นการสำรวจตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยไฟฟ้า OER ที่มีประสิทธิภาพสูงจึงได้กลายเป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญในการปรับปรุงประสิทธิภาพของอุปกรณ์แปลงพลังงาน ทฤษฎี OER เป็นปฏิกิริยาครึ่งหนึ่งที่สำคัญของอุปกรณ์แปลงพลังงานเคมีไฟฟ้า เช่น การแยกน้ำและแบตเตอรี่โลหะ-อากาศ ภายใต้สภาวะที่เป็นกรดและด่าง OER เป็นกระบวนการสี่อิเล็กตรอนที่มีอัตราจลน์ช้า ซึ่งจะจำกัดประสิทธิภาพของอุปกรณ์แปลงพลังงานไฟฟ้าเคมี ประสิทธิภาพโดยรวม ตามการคำนวณทฤษฎีฟังก์ชันความหนาแน่น OER ภายใต้สภาวะที่เป็นกรดและด่างเกี่ยวข้องกับการดูดซับตัวกลาง OOH*, O* และ OH* ความแตกต่างก็คือขั้นตอนแรกของ OER ภายใต้สภาวะที่เป็นกรดคือการแยกตัวของน้ำ และผลิตภัณฑ์สุดท้ายคือ H-และโอ2ในขณะที่ขั้นตอนแรกของ OER ภายใต้สภาวะที่เป็นด่างคือการดูดซับ OH-และผลิตภัณฑ์สุดท้ายคือ H2โอ และ โอ2ดังแสดงในสูตรต่อไปนี้สภาพแวดล้อมที่เป็นกรด: ปฏิกิริยาโดยรวม:2H2โอ → 4ชม-+ โอ2+4อี- -+ ฮ2โอ ⇌ โอ้-+ ฮ-+ อี-โอ้-⇌ โอ-+ ฮ-+ อี-โอ-+ ฮ2โอ้ ⇌ โอ้-+ ฮ-+ อี-โอ้--+ โอ2+ ฮ-+ อี-สภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง: ปฏิกิริยาโดยรวม:4OH-→ 2ชม2โอ + โอ2+4อี- -+ โอ้-⇌โอ้-+ อี-โอ้-+ โอ้-⇌ โอ-+ ฮ2โอ + อี-โอ-+ โอ้-⇌ โอ้-+ อี-โอ้-+ โอ้--+ โอ2+ ฮ2โอ + อี- โดยที่ * หมายถึงตำแหน่งที่ทำงานอยู่บนพื้นผิวตัวเร่งปฏิกิริยา และ OOH*, O* และ OH* หมายถึงตัวกลางในการดูดซับตามกลไกปฏิกิริยาอิเล็กทรอนิกส์สี่ขั้นตอนของ OER ปัจจัยสำคัญในการปรับปรุงประสิทธิภาพการเร่งปฏิกิริยาของ OER สามารถวิเคราะห์ได้จากมุมมองทางทฤษฎี:(1) การนำไฟฟ้าที่ดี เนื่องจากกระบวนการปฏิกิริยา OER เป็นปฏิกิริยาการถ่ายโอนอิเล็กตรอนสี่อิเล็กตรอน ค่าการนำไฟฟ้าที่ดีจะเป็นตัวกำหนดการถ่ายโอนอิเล็กตรอนอย่างรวดเร็ว ซึ่งช่วยให้เกิดความก้าวหน้าของปฏิกิริยาพื้นฐานแต่ละปฏิกิริยา(2) ตัวเร่งปฏิกิริยามีการดูดซับ OH อย่างแรง-- ยิ่งปริมาณ OH มากเท่าไร-เมื่อดูดซับก็จะยิ่งง่ายขึ้นสำหรับปฏิกิริยาอิเล็กทรอนิกส์สามขั้นตอนที่ตามมาเพื่อดำเนินการต่อ(3) ความสามารถในการดูดซับสารเคมีของออกซิเจนที่แข็งแกร่งและความสามารถในการดูดซับทางกายภาพของออกซิเจนที่อ่อนแอ หากความสามารถในการดูดซับสารเคมีของออกซิเจนมีความเข้มข้น O2โมเลกุลที่ผลิตในระหว่างกระบวนการเร่งปฏิกิริยาจะถูกดูดซับได้ง่ายขึ้นจากบริเวณที่ทำงานของตัวเร่งปฏิกิริยา หากความสามารถในการดูดซับทางกายภาพของออกซิเจนอ่อน O2โมเลกุลมีแนวโน้มที่จะตกตะกอนจากพื้นผิวอิเล็กโทรด และสามารถส่งเสริมอัตราปฏิกิริยา OER ได้ สิ่งนี้มีความสำคัญเป็นแนวทางที่สำคัญสำหรับการสังเคราะห์และการเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยา OER การประเมินประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยา OER ศักยภาพเริ่มต้นและศักยภาพสูงเกินไป ศักยภาพเริ่มต้นเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญสำหรับกิจกรรมการเร่งปฏิกิริยาของตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยไฟฟ้า แต่สำหรับกระบวนการ OER ศักยภาพเริ่มต้นนั้นสังเกตได้ยาก ตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยไฟฟ้าของ OER จำนวนมากมีองค์ประกอบของโลหะทรานซิชัน เช่น Fe, Co, Ni เป็นต้น ซึ่งจะเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันในระหว่างกระบวนการ OER และสร้างพีคของออกซิเดชัน ซึ่งเป็นอุปสรรคสำคัญในการสังเกตศักยภาพเริ่มต้น ดังนั้นในกระบวนการ OER จึงมีความเป็นวิทยาศาสตร์และเชื่อถือได้มากกว่าในการสังเกตค่าศักย์ไฟฟ้าเกินที่สอดคล้องกันเมื่อความหนาแน่นกระแสคือ 10 10 mA cm-2หรือสูงกว่าค่าศักย์ไฟฟ้าเกินได้มาจากโวลแทมเมทรีแบบกวาดเชิงเส้น (LSV) ศักยภาพที่สูงเกินไปหมายถึงความแตกต่างระหว่างศักย์ไฟฟ้าของอิเล็กโทรด (เทียบกับ RHE) ที่ความหนาแน่นกระแสจำเพาะ (ปกติคือ 10 mA cm-2) และศักย์ไฟฟ้าสมดุลของปฏิกิริยาอิเล็กโทรดที่ 1.23 V โดยทั่วไปมีหน่วยเป็น mV ดังที่แสดงในรูปที่ 1 ตามความแตกต่างในศักยภาพมากเกินไปของตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยไฟฟ้า OER ที่ความหนาแน่นกระแส 10 mA cm-2 เกณฑ์การประเมินสำหรับผลการเร่งปฏิกิริยาก็แตกต่างกันเช่นกัน ยิ่งค่าศักย์ไฟฟ้าเกินมีค่าน้อยเท่าใด พลังงานที่ใช้ในการทำปฏิกิริยาก็จะน้อยลงเท่านั้น และกิจกรรมของตัวเร่งปฏิกิริยาก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น ค่าศักยภาพสูงเกินไปของตัวเร่งปฏิกิริยา OER ที่มีฤทธิ์เร่งปฏิกิริยาในอุดมคติ โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 200~300 mV รูปที่ 1 เกณฑ์การประเมินกิจกรรมการเร่งปฏิกิริยา ทางลาดทาเฟล Tafel plot คือกราฟความสัมพันธ์ระหว่างศักย์ไฟฟ้าของอิเล็กโทรดและกระแสโพลาไรเซชัน สามารถสะท้อนจลนพลศาสตร์ของปฏิกิริยาของกระบวนการ OER และคาดเดากลไกปฏิกิริยาของกระบวนการ OER ได้ สูตรสมการคือ:η = a + b·log|j|โดยที่ η แทนค่าศักย์ไฟฟ้าเกิน b แทนความชันทาเฟล j คือความหนาแน่นกระแส และ a คือค่าคงที่ ความชันทาเฟลที่ได้รับตามสมการสามารถใช้เพื่อชี้แจงจลนศาสตร์และขั้นตอนการกำหนดความเร็วในกระบวนการทำปฏิกิริยา โดยทั่วไป ยิ่งความลาดเอียงของทาเฟลมีขนาดเล็กลง อุปสรรคในการถ่ายโอนอิเล็กตรอนของตัวเร่งปฏิกิริยาในระหว่างกระบวนการเร่งปฏิกิริยาก็จะน้อยลงเท่านั้น และกิจกรรมการเร่งปฏิกิริยาก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น ความมั่นคง ความเสถียรของตัวเร่งปฏิกิริยาในกระบวนการเร่งปฏิกิริยาจะเป็นตัวกำหนดโดยตรงว่าสามารถนำไปใช้ในขนาดใหญ่ในการผลิตจริงได้หรือไม่ และเป็นหนึ่งในตัวชี้วัดที่สำคัญของประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยา สำหรับ OER มีหลายปัจจัยที่ส่งผลต่อการทำงานของตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยไฟฟ้า OER ตัวอย่างเช่น ความเป็นกรดและความเป็นพื้นฐานของสารละลายจะส่งผลต่อความเสถียรของตัวเร่งปฏิกิริยา ตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยไฟฟ้า OER จำนวนมากมีความเสถียรภายใต้สภาวะที่เป็นด่าง แต่ไม่ดีภายใต้สภาวะที่เป็นกรด นอกจากนี้ วิธีการสัมผัสของตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยไฟฟ้าและอิเล็กโทรดทำงานยังมีอิทธิพลอย่างมากต่อความเสถียรอีกด้วย โดยทั่วไป การเติบโตโดยตรงของตัวเร่งปฏิกิริยาในแหล่งกำเนิดบนอิเล็กโทรดทำงานจะมีความเสถียรมากกว่าสารยึดเกาะอินทรีย์บนอิเล็กโทรดทำงานปัจจุบันมีการทดสอบเคมีไฟฟ้าสองรายการเพื่อตัดสินความเสถียรของตัวเร่งปฏิกิริยา หนึ่งคือโครโนโพเทนชิโอเมทรี (เช่น กัลวาโนสแตติก) อิเล็กโทรดใช้กระแสไฟฟ้าคงที่ จากนั้นเสถียรภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยไฟฟ้าจะถูกตัดสินโดยการสังเกตการเปลี่ยนแปลงของศักย์ไฟฟ้าเมื่อเวลาผ่านไป ในทำนองเดียวกัน เส้นโค้ง it (เช่น โพเทนชิโอสแตติก) ก็สามารถนำไปใช้ในการทดสอบตัวเร่งปฏิกิริยาได้เช่นกัน ด้วยการใช้ศักย์คงที่บนอิเล็กโทรด โดยสังเกตการเปลี่ยนแปลงของกระแสตามเวลา เราจึงสามารถกำหนดความเสถียรของตัวเร่งปฏิกิริยาได้ อีกประการหนึ่งคือทำการทดสอบไซคลิกโวลแทมเมทรี (CV) หลายพันหรือหลายหมื่นครั้งกับตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยไฟฟ้าในช่วงกวาดที่เป็นไปได้ และตัดสินความเสถียรของตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยไฟฟ้าโดยการเปรียบเทียบเส้นโค้งโพลาไรเซชันของตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยไฟฟ้าก่อนและหลังการทดสอบโวลแทมเมทรีแบบวงจร .นอกเหนือจากการทดสอบเคมีไฟฟ้าแล้ว การใช้การทดสอบลักษณะเฉพาะของเฟสบางอย่าง เช่น XRD, XPS, SEM, TEM ฯลฯ เพื่อเปรียบเทียบการเปลี่ยนแปลงเฟสของตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยไฟฟ้าก่อนและหลังการเร่งปฏิกิริยา ยังสามารถใช้เพื่อตัดสินความเสถียรของตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยไฟฟ้าอีกด้วย การตั้งค่าการทดลอง เครื่องดนตรี: โพเทนชิโอมิเตอร์แบบ Corrtestเรา: อิเล็กโทรดทำงานแบบคาร์บอนคล้ายแก้วซึ่งมีตัวเร่งปฏิกิริยาทาอย่างสม่ำเสมอบนพื้นผิวRE: อิเล็กโทรดอ้างอิง Ag/AgClCE: แท่งกราไฟท์สารละลาย: 0.1 M KOH การทดสอบเคมีไฟฟ้า กิจกรรมของตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยไฟฟ้า เทคนิค: โวลแทมเมทรีแบบวงจร (CV)ช่วงศักยภาพ: 0~1 V (เทียบกับ Ag/AgCl)อัตราการสแกน: 50 mV วินาที-1เทคนิค – โวลแทมเมทรีแบบกวาดเชิงเส้น (LSV): ช่วงที่เป็นไปได้: 0~1V (เทียบกับ Ag/AgCl) อัตราการสแกน 5 mV วินาที-1 รูปที่ 2 การตั้งค่าพารามิเตอร์ CV   รูปที่ 3 การตั้งค่าพารามิเตอร์ LSV สเปกโทรสโกปีอิมพีแดนซ์เคมีไฟฟ้า (EIS) ใช้เพื่อศึกษาจลนพลศาสตร์ของวิวัฒนาการออกซิเจนด้วยไฟฟ้าของตัวเร่งปฏิกิริยา และสเปกตรัมอิมพีแดนซ์จะถูกติดตั้งโดยการสร้างวงจรที่เทียบเท่ากัน วงจรประกอบด้วย Rs (ความต้านทานของสารละลาย), Rct (ความต้านทานการถ่ายโอนประจุ) และ CPE (องค์ประกอบมุมเฟสคงที่)สภาวะการทดสอบอิมพีแดนซ์เคมีไฟฟ้า (EIS) คือ 0.5 V (เทียบกับ Ag/AgCl) ช่วงการทดสอบความถี่คือ 1 Hz ~100 kHz และแรงดันรบกวนคือ 5 mV รูปที่ 4 การตั้งค่าพารามิเตอร์ EIS ความเสถียรของตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยไฟฟ้า เทคนิคของการทดสอบโวลแทมเมทรีแบบโพเทนชิโอสแตติก กัลวาโนสแตติก และไซคลิกใช้เพื่อประเมินความเสถียรของตัวเร่งปฏิกิริยา การทดสอบกัลวาโนสแตติกคือการใช้กระแสที่สอดคล้องกันภายใต้ความหนาแน่นกระแสที่แน่นอน (ปกติคือ 10 mA cm-2) เป็นเอาต์พุตกระแสคงที่ สังเกตการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าในช่วงเวลาทดสอบ (10 ชั่วโมง) จากนั้นจึงประเมินความเสถียร วิธีโพเทนชิโอสแตติกคือการใช้ศักย์ไฟฟ้าที่สอดคล้องกันภายใต้ความหนาแน่นกระแสไฟฟ้าจำนวนหนึ่ง (ปกติคือ 10 mA cm-2) เป็นเอาต์พุตแรงดันไฟฟ้าคงที่ สังเกตการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้าในช่วงเวลาทดสอบ (10 ชั่วโมง) จากนั้นจึงประเมินความเสถียร ในการทดสอบโวลแทมเมทรีแบบวน ช่วงแรงดันไฟฟ้าคือ 0~1V (เทียบกับ Ag/AgCl) และ CV จะถูกสแกนแบบวนรอบ 1,000 รอบ ความเสถียรของตัวเร่งปฏิกิริยาแสดงโดยการเปรียบเทียบเส้นโค้งก่อนและหลังการทดสอบความเสถียร และการวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลง รูปที่ 5. การตั้งค่าพารามิเตอร์ ประกาศ: RE: ควรเก็บอิเล็กโทรด Ag/AgCl ไว้ในที่มืดโดยไม่มีแสงสว่าง และโปรดอย่าใช้ในสารละลายอัลคาไลน์เป็นเวลานาน ไม่ควรใช้อิเล็กโทรดคาโลเมลอิ่มตัวในสารละลายอัลคาไลน์เป็นเวลานาน อิเล็กโทรด Hg/HgO เหมาะสำหรับสารละลายอัลคาไลน์ CE- ในการทดสอบ CV และ LSV เป็นเวลานาน ลวด Pt หรือแผ่น Pt จะสะสมบนพื้นผิวของวัสดุแคโทด คุณไม่ควรใช้ในการทดสอบวัสดุโลหะไม่มีค่าในเซลล์อิเล็กโทรลิซิสเสาหิน มีปัญหาสองประการในเซลล์อิเล็กโทรไลต์แก้ว: การกัดกร่อนของแก้วในสารละลายอัลคาไลน์และอิทธิพลของความไม่บริสุทธิ์ของ Fe ของแก้วต่อกิจกรรม OER หากการทดลองไม่แม่นยำเป็นพิเศษ เซลล์อิเล็กโทรไลต์แก้วก็ใช้ได้ แต่ถ้าคุณต้องการศึกษาอิทธิพลของปริมาณ Fe แนะนำให้ใช้โพลีเตตระฟลูออโรเอทิลีน

โลหะทุบ เมื่อวัสดุโลหะสัมผัสกับสื่อรอบตัว วัสดุถูกทําลายเนื่องจากการกระทําทางเคมีหรือไฟฟ้าเคมีการแปลงโลหะในสภาพพลังงานสูง เป็นส่วนผสมโลหะในสภาพพลังงานต่ําในนั้น ปรากฏการณ์การเก่าในอุตสาหกรรมปิโตรเลียมและปิโตรเคมีซับซ้อนกว่า2S และ CO2.ลักษณะของกระบวนการกัดกรองส่วนใหญ่คือไฟฟ้าเคมี คุณสมบัติไฟฟ้าของผิวหน้าโลหะ / ละลายอิเล็กทรอลิท (ชั้นสองไฟฟ้า) ถูกใช้อย่างแพร่หลายในการศึกษากลไกการกัดกรอง,การวัดการกัดกร่อน และการติดตามการกัดกร่อนในอุตสาหกรรม วิธีการไฟฟ้าเคมีที่ใช้กันทั่วไปในการวิจัยการกัดกร่อนโลหะคือ: พลังงานวงจรเปิด (OCP),สเปคโทรสโกปีอิเมพานซ์ไฟฟ้าเคมี (EIS). 1เทคนิคในการศึกษาการเก่า 1.1OCP บนไฟฟ้าโลหะที่แยกตัวปฏิกิริยาแอโนดหนึ่งและปฏิกิริยาคาโทดหนึ่งถูกดําเนินการด้วยความเร็วเดียวกันในเวลาเดียวกัน ซึ่งเรียกว่าการเชื่อมปฏิกิริยาไฟฟ้าการปฏิกิริยาของการผสมผสานกันอย่างแลกเปลี่ยนกัน เรียกว่าปฏิกิริยาการผสมผสาน, และระบบทั้งหมดเรียกว่าระบบคอนจูเกต ในระบบคอนจูเกต, การปฏิกิริยาสองอิเล็กทรอนดิสลับกันและกัน, และเมื่ออิเล็กทรอนดิสัมพันธ์เท่ากันพลังงานของอิเล็กทรอนด์ไม่เปลี่ยนแปลงตามเวลาภาวะนี้เรียกว่า ภาวะที่มั่นคง และปริมาณความสามารถที่ตรงกับมันเรียกว่า พริมาณความสามารถที่มั่นคง ในระบบการกัดกรอง พริมาณความสามารถนี้ยังเรียกว่า พริมาณความสามารถการกัดกรอง Eคอร์หรืออัตราต่อรองวงจรเปิด (OCP) และความหนาแน่นของกระแสที่สอดคล้องกันเรียกว่า ความหนาแน่นของกระแสการกัดกร่อน iคอร์โดยทั่วไป, ขนาดของอัตราต่อรองในวงจรเปิดที่บวกยิ่งขึ้น, มันยากยิ่งกว่าที่จะสูญเสียอิเล็กตรอนและถูกกัดกรอง, แสดงว่าความทนทานต่อการกัดกรองของวัสดุที่ดีกว่า.สถานที่ทํางานไฟฟ้าเคมี CS potentiostat / galvanostat สามารถใช้ในการติดตามความสามารถของอิเล็กทรอนด์ในเวลาจริงของวัสดุโลหะในระบบเป็นเวลานาน.,พลังงานเปิดวงจรของวัสดุสามารถได้รับ 1.2 กุ้งขั้ว (แผนภูมิของ Tafel) โดยทั่วไป ปรากฏการณ์ที่อัตราต่อรองของอิเล็กทรอนด์หันห่างจากอัตราต่อรองสมดุลเมื่อมีกระแสกําลังผ่านผ่านเรียกว่าเมื่อเกิดการขั้วโลก, การเคลื่อนไหวลบของพลังงานอิเล็กทรอนด์จากพลังงานสมดุลเรียกว่า การขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วและการเคลื่อนไหวบวกของพันธมิตรของอิเล็กทรอนด์จากพันธมิตรของสมดุลเรียกว่า การขั้วขั้ว.เพื่อแสดงผลการขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วมันจําเป็นที่จะกําหนดโดยการทดลอง พลังงานเกิน หรือ พลังงานไฟฟ้าเป็นฟังก์ชันของความหนาแน่นของกระแสไฟฟ้า, ซึ่งเรียกว่าเส้นโค้งขั้วขั้วอีคอร์ของวัสดุโลหะสามารถคํานวณโดยใช้สมการสเตอร์น-เกอรี่ B คือสัมประสาน Stern-Geary ของวัสดุ, Rpคือความต้านทานการขั้วของโลหะ หลักการในการได้รับ iคอร์ผ่านวิธีการคัดสรรของ Tafelโปรแกรมสตูดิโอ CS Corrtest สามารถทําโดยอัตโนมัติที่เหมาะสมกับเส้นโค้ง polarisation.aและ bcสามารถคํานวณiคอร์โดยใช้กฎของฟาราเดย์ และเมื่อนําไปผสมผสานกับสารไฟฟ้าเคมีที่เทียบเท่าของวัสดุ เราสามารถแปลงมันให้เป็นอัตราการเกรดโลหะ (mm/a) 1.3 EIS เทคโนโลยีอุปสรรคไฟฟ้าเคมี (Electrochemical Impedance Technology) หรือที่รู้จักกันในนามว่า อุปสรรค AC measures the change of voltage (or current) of an electrochemical system as a function of time by controlling the current (or voltage) of the electrochemical system as a function of sinusoidal variation over time- การวัดอุปสรรคของระบบไฟฟ้าเคมี และต่อมาศึกษากลไกปฏิกิริยาของระบบ (สื่อ / ผนังเคลือบ / โลหะ)และปริมาตรไฟฟ้าเคมีของระบบการวัดที่ติดตั้งถูกวิเคราะห์.สเปคเตอร์อุปสรรคคือเส้นโค้งที่วาดจากข้อมูลอุปสรรคที่วัดโดยวงจรทดสอบที่ความถี่ที่แตกต่างกันและสเป็คเตอร์อุปสรรคของกระบวนการอิเล็กทรอดเรียกว่า สเป็คเตอร์อุปสรรคทางเคมีไฟฟ้ามีหลายประเภทของสเปคตรัม EIS แต่ที่ใช้กันทั่วไปที่สุดคือแผนที่ Nyquist และแผนที่ Bode 2ตัวอย่างการทดลอง ใช้บทความที่พิมพ์โดยผู้ใช้งานที่ใช้สถานที่ทํางานเชิงเคมีไฟฟ้า CS350 เป็นตัวอย่าง นําเข้าวิธีการของระบบการวัดการสนิมโลหะอย่างคอนกรีตผู้ใช้ได้ศึกษาความทนทานต่อการกัดกร่อนของสแตนต์สแตนต์เหล็ก Ti-6Al-4V ที่ได้รับการเตรียมโดยวิธีการเหมืองแบบปกติ ((ตัวอย่างที่ 1)วิธีละลายเลเซอร์เลือก ((ตัวอย่าง # 2) และวิธีละลายแสงอิเล็กตรอน ((ตัวอย่าง # 3)สเตนต์ถูกใช้สําหรับการปลูกในมนุษย์ ดังนั้นสื่อการกัดกรองจึงเป็นของเหลวร่างกายแบบจําลอง (SBF) อุณหภูมิของระบบการทดลองยังจําเป็นต้องควบคุมที่ 37 °C เครื่องมือ:CS350 พลังงาน / กัลวานอสเตต อุปกรณ์ทดลอง:CS936 เซลล์การเกรี้ยวแบบเรียบแบบกระดาษ อบแห้งอุณหภูมิคงที่ ยาทดลอง:อาเซโทน, SBF, ธ อร์อีโป๊กซี่ที่แข็งแรงในอุณหภูมิห้อง สื่อการทดลอง:น้ํายาร่างกายแบบจําลอง (SBF): NaCl-801เคซีแอล- 04CaCl2- 014NAHCO3- 035เคเอช2โปรโมชั่น4- 006กลูโคซ -034, หน่วยคือ: g/l ตัวอย่าง ((WE)สเตนต์ Ti-6Al-4V สแตนต์สแตนต์ 20×20×2 มิลลิเมตรพื้นที่ทํางานที่เปิดเผยคือ 10 × 10 มม.พื้นที่ที่ไม่ได้ถูกทดสอบถูกเคลือบ/ปิดด้วยยาง epoxy ที่แข็งแรงในอุณหภูมิห้อง อิเล็กทรอนดิสเบรนซ์ ((RE):อิเล็กทรอร์ดคาโลเมลเจียม อิเล็กตรอดคอนเตอร์ ((CE):CS910 อิเล็กทรอนด์การนําไฟ Pt เซลล์การเกรี้ยวแบบเรียบ 2.1 ขั้นตอนการทดลองและการตั้งค่าปารามิเตอร์ 2.1.1 OCP ก่อนการทดสอบ อิเล็กทรโด้การทํางานจําเป็นต้องเคลือบจากหยาบจนละเอียด (360 mesh, 600 mesh, 800 mesh, 1000 mesh, 2000 mesh ตามลําดับ) จนกว่าพื้นผิวจะเรียบล้างมันด้วยน้ํากระป๋อง แล้วถอนไขมันมันด้วยแอสเตออนใส่ในเตาอบแห้งที่มีความร้อนคงที่ และแห้งที่ 37 °C เพื่อใช้เก็บตัวอย่างไว้บนเซลล์การเกรี้ยว นําของเหลวร่างกายแบบจําลองเข้าไปในเซลล์การเกรี้ยวและใส่อิเล็กทรอน Calomel เต็ม (SCE) กับสะพานเกลือในเซลล์การกัดสนิมเรียบ. พิสูจน์ให้แน่ใจว่าปลายของหลอดประสาท Luggin ตรงกับพื้นผิวของไฟฟ้าทํางาน อุณหภูมิถูกควบคุมที่ 37 ° C โดยการไหลเวียนของน้ํา เชื่อมต่อไฟฟ้ากับพอนติโอสเตต โดยสายเซลล์การทดลอง→การขั้วขั้วที่มั่นคง→OCP OCP คุณควรใส่ชื่อไฟล์สําหรับข้อมูล, กําหนดเวลาทั้งหมดของการทดสอบ, และเริ่มต้นการทดสอบ. OCP ของวัสดุโลหะในสารแก้ไขเปลี่ยนแปลงช้า ๆ,และมันต้องใช้เวลานานพอสมควร เพื่อรักษาความมั่นคงดังนั้นเราจึงแนะนําให้กําหนดเวลาไม่ต่ํากว่า 3000s 2.1.2 ลักษณะโค้งการขั้ว การทดลอง→การขั้วขั้วมั่นคง→การขั้วขั้วขั้ว การสแกนความสามารถ กําหนดความสามารถเริ่มต้น, ความสามารถสุดท้ายและอัตราการสแกน, เลือกโหมดการออกความสามารถเป็น OCP.หน่วย หน่วย หน่วย หน่วย หน่วย หน่วย หน่วย หน่วย หน่วย หน่วย หน่วย หน่วย หน่วย หน่วย หน่วยมีจุดตั้งขุมขุมขั้วที่เป็นอิสระสูงสุด 4 จุด การสแกนเริ่มจากขุมขุมเริ่มต้น, ไปยังจุดจุด E#1 และจุดจุด E#2 และสุดท้ายถึงจุดจุดจุดสุดท้ายคลิกช่องเช็ค "เปิด" เพื่อเปิดหรือปิด "Intermediate Potential 1" และ "Intermediate Potential 2". ถ้าช่องเช็คไม่ถูกเลือก การสแกนจะไม่ผ่านค่านี้ และตั้งค่าสแกนที่เป็นไปได้เป็นค่าต่อไปน่าสังเกตว่าการวัดเส้นโค้งขั้วโลกเฉพาะจะสามารถดําเนินการได้ในเงื่อนไขที่ OCP มีความมั่นคงแล้ว โดยปกติหลังจาก 10 นาทีเราจะเปิดฟังก์ชัน OCP stable โดยกดข้อต่อไปนี้: → โปรแกรมจะเริ่มการทดสอบโดยอัตโนมัติหลังจากความสับสนของความเป็นไปได้ต่ํากว่า 10mV / นาทีในตัวอย่างการทดลองนี้, ผู้ใช้ตั้งความสามารถ -0.5 ~ 1.5V (vs OCP)คุณสามารถตั้งเงื่อนไขเพื่อหยุดหรือย้อนการสแกน โดยหลัก ๆ ใช้ในการวัดปริมาณความสามารถและการวัดเส้นโค้ง Passivation 2.2 ผล 2.2.1 OCP โดยการทดสอบความสามารถในวงจรเปิดเราสามารถได้รับความสามารถการกัดกร่อนฟรีEคอร์โดยทั่วไปแล้ว ความแข็งแรงของวัสดุโลหะEคอร์คือ สารที่เกิดการคล้องคล้องยากขึ้น 1-OCP จากสเตนต์เหล็ก Ti-6Al-4V ที่ได้รับการจัดทําด้วยวิธีการเหมืองแบบปกติ2- OCP ของสแตนท์สลัด Ti-6Al-4V ที่ได้รับการเตรียมโดยวิธีการหล่อหลอมเลเซอร์3- OCP ของสเตนต์เหล็ก Ti-6Al-4V ที่ได้รับการจัดทําโดยวิธีการหล่อหลอมแสงอิเล็กตรอน จากกราฟเราสามารถสรุปได้ว่าความต้านทานต่อการกัดสลายของตัวอย่างที่ 1 และ 2 ดีกว่า # 3 2.2.2 การวิเคราะห์แผนภูมิ (การวัดอัตราการกัด) การขั้วขั้วของการทดลองนี้คือดังนี้ อย่างที่แสดงไว้ จากค่าอัตราการเกรดที่คํานวณ เราสามารถสรุปได้อย่างเดียวกันกับสิ่งที่เราได้รับจากการวัด OCP อัตราการเกรดถูกคํานวณโดยแผนภูมิ Tafelเราสามารถเห็นค่าของอัตราการกัดสลายสอดคล้องกับข้อสรุปที่เราได้รับโดยวิธีการ OCP.จากแผนภูมิของ Tafel เราสามารถหาความหนาแน่นของกระแสการเกรดได้iคอร์โดยเครื่องมือการวิเคราะห์ที่บูรณาการในซอฟต์แวร์สตูดิโอของเรา จากนั้นตามปริมาตรอื่น ๆ เช่น พื้นที่ทํางานของอิเล็กทรอนด์ ความหนาแน่นของวัสดุการคํานวณอัตราการกัดกร่อน. ขั้นตอนคือ:นําเข้าไฟล์ข้อมูลโดยคลิก การปรับข้อมูล คลิกข้อมูลโทรศัพท์ , และใส่ค่าตามนั้น หากคุณได้ตั้งค่าแล้วในเซลล์ & อิเล็กทรอนด์การตั้งค่า ก่อนการทดสอบ, แล้วคุณไม่จําเป็นต้องตั้งค่าข้อมูลเซลล์ที่นี่อีกครั้ง.คลิก ผัง ผัง ผัง สําหรับการติดตั้งผัง เลือกการติดตั้งผังอัตโนมัติหรือการติดตั้งด้วยมือสําหรับข้อมูลของส่วนอะโนด / ส่วนแคธอด, จากนั้นความหนาแน่นของกระแสการกัดสี, พลังงานการกัดสีฟรี,สามารถได้รับอัตราการกัดกร่อนได้คุณสามารถลากผลตอบตรงไปยังกราฟได้ 3การวัด EIS การทดลอง → ความคับกัน → EIS vs ความถี่ EIS vs ความถี่ การวิเคราะห์ EIS EIS ของสแตนเลสคาร์บอน Q235 ในสารละลาย NaCl 3.5% ดังนี้ Q235 กราฟอุปสรรคเหล็กคาร์บอน- Nyquist กราฟไนควิสต์ด้านบนประกอบด้วยวงจรความจุ (มีกรอบสีฟ้า) และอุปสรรควาร์เบิร์ก (มีกรอบสีแดง) โดยทั่วไปพูด, ขนาดวงจรความจุที่ใหญ่กว่า,ความทนทานต่อการกัดกร่อนของวัสดุจะดีขึ้น. การติดตั้งวงจรที่เทียบเท่าสําหรับผล EIS ของสแตนเลสคาร์บอน Q235 ขั้นตอนคือดังนี้ดรางวงจรที่เทียบเท่าของวงจรความจุ - ใช้แบบในแบบที่เหมาะสมอย่างรวดเร็ว เพื่อหา R1, C1, R2ดรางวงจรที่เทียบเท่าของส่วนอุปสรรคของวาร์เบิร์ก - ใช้แบบจําลองในแบบ "quick fit" เพื่อหาค่าเฉพาะของ Wsดึงค่าไปในวงจรที่ซับซ้อน→ เปลี่ยนประเภทขององค์ประกอบทั้งหมดเป็น Free+ →click Fitจากผลการตรวจ เราเห็นว่าความผิดพลาดน้อยกว่า 5% ซึ่งแสดงว่าวงจรเทียบเท่าที่กําหนดเองที่เราวาดตรงกับวงจรอุปสรรคของการวัดจริงแผนที่ติดตั้ง Bode เป็นทั่วไปเป็นสอดคล้องกับแผนที่เดิม.   Bode: แผนการปรับตัว vs ผลการวัดจริง

การวัด EIS ของตัวอย่างเคลือบ 4 ตัว เป้าหมาย:เพื่อประเมินความคุ้มกันของเคลือบ ((ผ่านการรักษาที่แตกต่างกัน) บนเหล็กคาร์บอนต่ํา โดยพิจารณาจากการวัด EIS แบบตัวอย่าง 4 แบบ #1: การเคลือบตัวอย่างผ่านแผ่นลอย การกระจกกระจก #2: การเคลือบตัวอย่างผ่าน การปรับปรุงปลอมน้ํามัน #3: การเคลือบตัวอย่างผ่านแผ่น passivation ฟรี Chromium การกระจกกระจก #4: การเคลือบตัวอย่างผ่านการลดไขมันของแผ่น passivation ที่ไม่มี Chromium สารสื่อการกัดกร่อน:3โซลูชั่น NaCl 0,5% วิธีการทดลอง:EIS- ความถี่ การตั้งค่าการทดลอง:CS350 potentiostat galvanostat, CS936 เซลล์การเกรดแบบเรียบ2เซลล์ถูกใส่ในกรงของฟาราเดย์ Pt mesh (ถูกสร้างขึ้นในเซลล์การเกรดแบบเรียบ) ในฐานะ CE, CS900 ไคโลเมลที่อิ่มอิ่มเป็น RE, ตัวอย่างเคลือบเป็น WE ปริมาตรการตั้งค่า: อัมพลิทูด AC คือ 10mV ระหว่างการวัด ระยะความถี่คือ 100kHz ~ 0.01Hz เลือกสแกน logarithmic จุด / ทศวรรษคือ 10 EISแผ่นของสี่ตัวอย่าง 2-1: EIS ของตัวอย่างการเคลือบ #1 ผ่านการกระจกแผ่นน้ํามัน 2-2 EIS ของ # 2: การเคลือบตัวอย่างผ่าน การปรับปรุงปลอมน้ํามัน   2-3 EIS ของ# 3 ตัวอย่างเคลือบผ่านแผ่น passivation ฟรีโครม การกระจกกระจก 2-4 EIS ของ# 4 การเคลือบตัวอย่างผ่านโครเมียมฟรี passivation platedegreasing ฉันความถี่ของตัวอย่างที่ 1 และ 2 รายละเอียดความอ่อนแอของเคลือบ เวลาทดสอบ/ชั่วโมง 0อุปทานการเคลือบ 0.01Hz /Ω•cm2   # 1 การปรับกระจก #2: โฟสเฟต 24 1.11×109 9.73×108 72 2.99×109 3.18×109 240 6.40×109 3.10×109 480 4.65×109 2.42×109 ฉันความถี่ของตัวอย่างที่ 3 และ 4 ข้อมูลอุปสรรคจากตาราง 2 เวลาทดสอบ/ชั่วโมง 0อุปทานการเคลือบ 0.01Hz/Ω•cm2 ตัวอย่างที่ 3 ตัวอย่างที่ 4 24 1.08×109 1.12×109 72 2.89×109 2.80×109 240 3.01×109 2.92×109 480 2.59×108 7.38×108 3สรุป (1)ภายใต้สภาพเดียวกัน เมื่อเทียบกับตัวอย่างที่ 2 ความขัดขวางของเคลือบ ตัวอย่างที่ 1 ใหญ่กว่า แสดงว่าตัวอย่างที่ 1 มีความสามารถต่อต้านการกัดกร่อนที่ดีกว่า (2) ภายใต้สภาพเดียวกัน เมื่อเทียบกับตัวอย่างที่ 4 ความขัดขวางของเคลือบที่ 3 ใหญ่กว่า ซึ่งแสดงให้เห็นว่าตัวอย่างที่ 3 มีความสามารถในการป้องกันการกัดกร่อนที่ดีกว่า

การขั้วขั้วเป็นประเด็นสําคัญในแหล่งพลังงานเคมี และความคิดเห็นแตกต่างกันเกี่ยวกับการเข้าใจการขั้วขั้วขั้วในแบตเตอรี่ลิตียมเราทําคําอธิบายดังต่อไปนี้: โลเตอรี่ความดันการลดลดระหว่างการปล่อยแบตเตอรี่ลิเดียมเป็นผลหลัก ๆ จากความต้านทานโอฮมและความต้านทานการขั้วโลกและความต้านทานต่อการขั้วเป็นเพราะปรากฏการณ์การขั้วภายในแบตเตอรี่ลิตியம்การขั้วขั้วภายในแบตเตอรี่ลิทธิียม ส่วนใหญ่แบ่งออกเป็น การขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้ว การขั้วขั้วทางเคมีไฟฟ้าเป็นสาเหตุหลัก ๆ ของพลังงานการเปิดไฟฟ้าเมื่อปฏิกิริยาเคมีของแบตเตอรี่ลิธีียมเกิดขึ้น มันสะท้อนออกมาในการคํานวณของสมการ BVจากมุมมองของการอธิบายทางกายภาพ, อัตราการปล่อยไฟบนพื้นผิวของอนุภาคที่ทํางานของอิเล็กทรอนช้ากว่าอัตราการย้ายอิเล็กทรอนพลังงานจริงบนพื้นผิวของอนุภาคคาโทด หันห่างจาก พลังงานสมดุล, ส่งผลให้เกิดการขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้ว ปรากฏการณ์ขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้อัตราการย้าย Li+ ภายในอนุภาคไฟฟ้าเล็กมาก เมื่อเทียบกับไฟฟ้า, โดยทั่วไปถือว่าการกระจายภายในของอิเล็กทรอนด์คือขั้นตอนควบคุมของอัตราการกระจาย Li +.อัตราการอพยพ Li+ ภายในอนุภาคไฟฟ้าต่ํากว่าอัตราการปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมีบนพื้นผิวของอนุภาคไฟฟ้าซึ่งจะทําให้ความเข้มข้นขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้วขั้ว That’s why there is phenomenon that the voltage of the lithium battery has a rapid drop (not a sudden drop) at the beginning of the discharge and a fast rise (not a sudden rise) after the discharge endsซึ่งเกิดจากความช้าของการย้าย Li+ ภายในอิเล็กทรอนด์ การลดลงอย่างฉับพลันในตอนเริ่มต้นของการปล่อยไฟ และการเพิ่มขึ้นอย่างฉับพลันในตอนท้ายของการปล่อยไฟ ที่เน้นในที่นี้ เกิดจากการลดลงของความกระชับอัตราโอห์มและการกระจายกระจายการขั้วขั้วของออห์ม

สําหรับการประเมินสารยับยั้งการกัดกรอง ปกติคนจะไม่คํานวณอัตราการกัดกรอง หรือ MPY โดยปกติเราจะได้ประสิทธิภาพในการยับยั้ง ซึ่งเป็นเปอร์เซ็นต์ ตัวอย่างเช่นกับสารว่างโดยไม่เพิ่มสารยับยั้ง เราจะได้ i0. ถ้าเพิ่มอินฮิบิตอร์ที่ 2 เราจะได้ i2 เราคํานวณเปอร์เซ็นต์: (i0-i1) / i0 x100% เช่นเดียวกันสําหรับสารสกัด #2 (i0-i2) / i0 x 100% หากคุณต้องการ MPY, คุณจะต้องคํานวณตามสูตรด้านล่าง: