China Wuhan Corrtest Instruments Corp., Ltd. Unternehmensfälle

Hintergrund Mit dem rasanten Anstieg des weltweiten Energiebedarfs hat die Verbrennung fossiler Brennstoffe zu einer Reihe von Umweltproblemen geführt.Forscherinnen und Forscher im In- und Ausland setzen sich für die Erforschung sauberer Energien und umweltfreundlicher und effizienter Energiespeicher und -umwandlungsgeräte ein..Durch die Vorteile reichlicher Ressourcen, sauberer und effizienter Energie, hoher Energiedichte und Umweltfreundlichkeit ist Wasserstoffenergie eine ideale erneuerbare Energiequelle.Die Beschaffung und Lagerung von Wasserstoff ist einer der wichtigsten Faktoren, die seine Entwicklung einschränken.Die derzeitigen Wasserstoffproduktionsmethoden umfassen die Produktion von Wasserstoff aus fossilen Brennstoffen, die Biomasse als Rohstoff für die Produktion von Wasserstoff und die Spaltung von Wasser.Wasserstoffproduktion durch Wasserspaltung zieht aufgrund der Vorteile des grünen Umweltschutzes zunehmend die Aufmerksamkeit der Bevölkerung auf sichWasserspaltung beinhaltet eine Sauerstoff-Evolution-Reaktion (OER) und eine Wasserstoff-Evolution-Reaktion (HER).vor allem die OER, haben eine langsame kinetische Geschwindigkeit, was zu einem hohen Überpotential und einem geringen Wirkungsgrad führt, was die Entwicklung und praktische Anwendung von Energieumwandlungseinrichtungen stark einschränkt.Der Einsatz eines Elektrokatalysators kann die Energiebarriere der elektrokatalytischen Reaktion wirksam verringern, die Reaktionsgeschwindigkeit beschleunigen und das Überpotential verringern, so dass die OER effektiv abgeschlossen werden kann, wodurch die Arbeitseffizienz der Umwandlungseinrichtung verbessert wird.Die Erforschung von OER-Elektrokatalysatoren mit hoher Leistung ist zu einem der wichtigsten Faktoren für die Verbesserung der Leistungsfähigkeit von Energieumwandlungseinrichtungen geworden. Theorie Die OER ist eine wichtige Halbreaktion von elektrochemischen Energieumwandlungseinrichtungen wie Wasserspaltung und Metallluftbatterien.der OER ist ein Vierelektronenprozess mit einer langsamen kinetischen Geschwindigkeit, was die Leistung elektrochemischer Energieumwandlungseinrichtungen einschränkt.die OER unter sauren und alkalischen Bedingungen beide die Adsorption von OOH* beinhaltetDer Unterschied besteht darin, dass der erste Schritt der OER unter sauren Bedingungen die Dissoziation von Wasser ist und das Endprodukt H+und O2, während der erste Schritt der OER unter alkalischen Bedingungen die Adsorption von OH ist-, und die Endprodukte sind2O und O2, wie in der folgenden Formel gezeigt.Säure Umgebung: Gesamtreaktion:2H2O → 4H++ O2+ 4e- *+ H2- Ich weiß nicht.*+ H++ e-Oh, das ist...* O*+ H++ e-O*+ H2O OOH*+ H++ e-OOH*- Ich weiß.*+ O2+ H++ e-alkalische Umgebung: Gesamtreaktion:4OH-→ 2H2O + O2+ 4e- *+ OH-- Oh, nein, nein.*+ e-Oh, das ist...*+ OH- O*+ H2O + e-O*+ OH-️ OOH*+ e-OOH*+ OH-- Ich weiß.*+ O2+ H2O + e- Wo * die aktive Stelle auf der Katalysatoroberfläche und OOH*, O* und OH* die Adsorptionszwischenprodukte angeben.Gemäß dem vierschrittenen elektronischen Reaktionsmechanismus von OER können die wichtigsten Faktoren zur Verbesserung der katalytischen Leistung von OER aus theoretischer Sicht analysiert werden:(1) Gute Leitfähigkeit: Da es sich bei der OER-Reaktion um eine Vierelektronenübertragungsreaktion handelt, bestimmt die gute Leitfähigkeit die schnelle Elektronenübertragung,die den Fortschritt jeder elementaren Reaktion unterstützt.(2) Der Katalysator hat eine starke Adsorption von OH-Je größer die Menge an OH-Im Falle der Absorption von E-Wärme ist die Absorption der E-Wärme durch die Absorption der E-Wärme zu verringern.(3) starke Sauerstoffchemische Desorptionsfähigkeit und schwache Sauerstoffphysikalische Adsorptionsfähigkeit.2Die im katalytischen Prozeß erzeugten Moleküle werden leichter von der aktiven Stelle des Katalysators entsorbt; ist die Sauerstoffphysikalische Adsorptionskapazität schwach, wird die O-2Moleküle werden mit größerer Wahrscheinlichkeit von der Elektrodenoberfläche ausgeschieden und die OER-Reaktionsgeschwindigkeit kann erhöht werden.Dies hat eine wichtige Leitlinie für die Synthese und Herstellung von OER-Katalysatoren.. Leistungsbewertung des OER-Katalysators Anfangspotential und Überpotential Das Anfangspotenzial ist ein wichtiger Indikator für die katalytische Aktivität eines Elektrokatalysators, aber für den OER-Prozess ist das Anfangspotenzial schwer zu beobachten.Viele OER-Elektrokatalysatoren enthalten Übergangsmetallelemente wie FeSie werden während des OER-Prozesses Oxidationsreaktionen durchlaufen und Oxidationsspitzen erzeugen, was eine große Hürde für die Beobachtung des Anfangspotentials darstellt.im OER-Prozess, ist es wissenschaftlicher und zuverlässiger, das entsprechende Überpotential zu beobachten, wenn die Stromdichte 10 10 mA cm beträgt.-2oder höher.Das Überpotential wird durch lineare Sweep-Voltometrie (LSV) ermittelt.RHE) bei einer spezifischen Stromdichte (in der Regel 10 mA cm-2) und dem Gleichgewichtspotential der Elektrodenreaktion von 1.23 V, in der Regel in mV. Wie in Abbildung 1 dargestellt, entsprechend der Differenz des Überpotentials des OER-Elektrokatalysators bei einer Stromdichte von 10 mA cm-2,Die Bewertungskriterien für die katalytische Wirkung sind ebenfalls unterschiedlich.Je kleiner das Überpotential ist, desto weniger Energie wird für die Reaktion benötigt und desto besser ist die Katalysatoraktivität.Das Überpotenzial eines OER-Katalysators mit idealer Katalysatik liegt im Allgemeinen zwischen 200~300 mV. Abbildung 1. Bewertungskriterien für die katalytische Aktivität Tafelneigung Tafel-Grafik ist die Beziehungskurve zwischen Elektrodenpotential und Polarisationsstrom.Es kann die Reaktionskinetik des OER-Prozesses widerspiegeln und die Mechanismusreaktion des OER-Prozesses spekulierenDie Formel ist:η = a + b·logHier stellt η das Überpotential, b die Tafelneigung, j die Stromdichte und a die Konstante dar.Die nach der Gleichung ermittelte Tafel-Neigung kann verwendet werden, um die Kinetik und die Geschwindigkeitsbestimmungsschritte im Reaktionsprozess zu klärenIm Allgemeinen sind die Elektronenübertragungsbarrieren des Katalysators während des Katalysprozesses geringer, je kleiner die Tafelneigung ist, und desto besser ist die Katalysaktivität. Stabilität The stability of the catalyst in the catalysis process directly determines whether it can be applied on a large scale in actual production and is one of the important indicators of catalyst performanceFür den OER gibt es viele Faktoren, die die Aktivität des OER-Elektrokatalysators beeinflussen.Viele OER-Elektrokatalysatoren sind unter alkalischen Bedingungen stabilAußerdem hat auch der Kontakt zwischen dem Elektrokatalysator und der Arbeitselektrode einen großen Einfluß auf die Stabilität.Das direkte Wachstum des Katalysators in situ auf der Arbeitselektrode ist stabiler als das des organischen Haftmittels auf der Arbeitselektrode..Derzeit gibt es zwei elektrochemische Tests, um die Stabilität des Katalysators zu beurteilen.und dann wird die Stabilität des Elektrokatalysators beurteilt, indem man die Veränderung des Potentials im Laufe der Zeit beobachtet.Auch die i-t-Kurve (d. h. potentiostatisch) ist für die Prüfung des Katalysators anwendbar.Wir können die Stabilität des Katalysators bestimmen.Die zweite Methode besteht darin, Tausende oder sogar Zehntausende von zyklischen Voltmetrietests (CV) am Elektrokatalysator in einem bestimmten Potenzialbereich durchzuführen.und die Stabilität des Elektrokatalysators beurteilen, indem die Polarisierungskurven des Elektrokatalysators vor und nach der zyklischen Voltmetrieprüfung verglichen werden.Zusätzlich zu elektrochemischen Prüfungen ist die Verwendung einiger Phasencharakterisierungstests wie XRD, XPS, SEM, TEM usw. erforderlich.Um die Phasenveränderungen des Elektrokatalysators vor und nach der Katalyse zu vergleichen, kann auch die Stabilität des Elektrokatalysators beurteilt werden.. Experimentelle Einrichtung Gerät: KorrektestpotentiostatWE: Glasartige Kohlenstoff-Arbeitselektrode mit gleichmäßig auf der Oberfläche aufgetragenem KatalysatorRE: Ag/AgCl-ReferenzelektrodeCE: GraphitstabLösung: 0,1 M KOH Elektrochemische Prüfung Aktivität des Elektrokatalysators Technik: Zyklische Voltammetrie (CV)Potenzialbereich: 0 bis 1 V (gegen Ag/AgCl)Scannrate: 50 mV s- Nein.Technik: Lineare Sweep-Volta­metrie (LSV): Potenzialbereich: 0~1V (gegen Ag/AgCl), Scannrate 5 mV s- Nein. Abbildung 2. Einstellung der CV-Parameter   Abbildung 3. Einstellung der LSV-Parameter Die elektrochemische Impedanzspektroskopie (EIS) wird zur Untersuchung der elektrokatalytischen Sauerstoffentwicklungskinetik des Katalysators eingesetzt.und das Impedanzspektrum wird durch Einrichtung eines gleichwertigen Stromkreises ausgerüstetDer Schaltkreis umfasst Rs (Lösungswiderstand), Rct (Ladungsübertragungswiderstand) und CPE (konstantes Phasenwinkelelement).Die Prüfbedingungen für die elektrochemische Impedanz (EIS) betragen 0,5 V (gegenüber Ag/AgCl), der Frequenzbereich beträgt 1 Hz ~ 100 kHz und die Störspannung 5 mV. Abbildung 4. Einstellung der EIS-Parameter Stabilität des Elektrokatalysators Zur Beurteilung der Stabilität des Katalysators werden die Techniken der potentiostatischen, galvanostatischen und zyklischen Voltmetrieprüfungen verwendet.Die galvanostatische Prüfung besteht darin, den entsprechenden Strom unter einer bestimmten Stromdichte (in der Regel 10 mA cm-2) als konstanten Ausgangsstrom zu verwenden., beobachtet die Spannungsänderung während der Prüfzeit (10 h) und bewertet dann die Stabilität.Die potentiostatische Methode besteht darin, das entsprechende Potenzial unter einer bestimmten Stromdichte (in der Regel 10 mA cm-2) als konstante Spannungsausgabe zu verwenden, beobachten die Stromänderung während der Prüfzeit (10 h) und bewerten dann die Stabilität.Ag/AgCl) und der CV wird zyklisch 1000 Mal gescannt.Die Stabilität des Katalysators wird durch den Vergleich von Kurven vor und nach der Stabilitätsprüfung und die Analyse der Veränderungen dargestellt. Abbildung 5. Einstellung der Parameter Ankündigungen: RE: Die Ag/AgCl-Elektrode sollte im Dunkeln ohne Licht aufbewahrt werden und bitte nicht lange in einer alkalischen Lösung verwendet werden.Eine gesättigte Calomel-Elektrode darf nicht lange in einer alkalischen Lösung verwendet werden.Die Hg/HgO-Elektrode eignet sich für eine alkalische Lösung. CE- bei einem langfristigen CV- und LSV-Test wird sich der Pt-Draht oder die Pt-Platte auf der Oberfläche des Kathodenmaterials absetzen.Sie sollten es besser nicht bei der Prüfung von nicht-Edelmetallmaterialien in monolithischen Elektrolysezellen verwenden.. In der Glas-Elektrolytzelle gibt es zwei Probleme: die Korrosion des Glases in der alkalischen Lösung und der Einfluß der Fe-Verunreinigung des Glases auf die OER-Aktivität.Wenn das Experiment nicht besonders genau ist, eine Glas-Elektrolytzelle ist in Ordnung; aber wenn Sie den Einfluß des Fe-Gehalts untersuchen wollen, wird empfohlen, Polytetrafluorethylen zu verwenden.

Metallkorrosion Bei Kontakt des metallischen Werkstoffs mit dem umgebenden Medium kommt es zur Zerstörung des Werkstoffs durch chemische oder elektrochemische Einwirkung. Metallkorrosion ist ein thermodynamischer spontaner Prozess, bei dem ein Metall mit hohem Energiezustand in eine Metallverbindung mit niedrigem Energiezustand umgewandelt wird. Unter ihnen ist das Korrosionsphänomen in der Erdöl- und petrochemischen Industrie komplizierter, einschließlich der elektrochemischen Korrosion von Salzlake, H2S und CO2.Die meisten Korrosionsprozesse sind elektrochemischer Natur. Die elektrischen Eigenschaften der Grenzfläche Metall/Elektrolytlösung (elektrische Doppelschicht) werden häufig in Korrosionsmechanismusstudien, Korrosionsmessungen und industrieller Korrosionsüberwachung verwendet. Die in der Metallkorrosionsforschung üblicherweise verwendeten elektrochemischen Methoden sind: Leerlaufpotential (OCP), Polarisationskurve (Tafel-Plot), elektrochemische Impedanzspektroskopie (EIS). 1.Techniken in der Korrosionsstudie 1.1OCP An einer isolierten Metallelektrode laufen gleichzeitig eine Anodenreaktion und eine Kathodenreaktion mit gleicher Geschwindigkeit ab, was als Kopplung der Elektrodenreaktion bezeichnet wird. Die Reaktion der gegenseitigen Kopplung wird „Konjugationsreaktion“ genannt, und das gesamte System wird „Konjugatsystem“ genannt. Im konjugierten System sind die beiden Elektrodenreaktionen miteinander gekoppelt, und wenn die Elektrodenpotentiale gleich sind, ändern sich die Elektrodenpotentiale nicht mit der Zeit. Dieser Zustand wird als „stabiler Zustand“ bezeichnet, und das entsprechende Potenzial wird als „stabiles Potenzial“ bezeichnet. Im Korrosionssystem wird dieses Potenzial auch „(Selbst-)Korrosionspotenzial E“ genanntkorroder „Leerlaufpotential (OCP)“, und die entsprechende Stromdichte wird „(Selbst-)Korrosionsstromdichte i“ genanntkorr“. Im Allgemeinen gilt: Je positiver das Leerlaufpotential, desto schwieriger ist es, Elektronen zu verlieren und zu korrodieren, was darauf hindeutet, dass die Korrosionsbeständigkeit des Materials besser ist.Mit der elektrochemischen Workstation CS Potentiostat/Galvanostat kann das Elektrodenpotential des Metallmaterials im System in Echtzeit über einen langen Zeitraum überwacht werden. Nachdem sich das Potential stabilisiert hat, kann das Leerlaufpotential des Materials erhalten werden. 1.2 Polarisationskurve (Tafelplot) Im Allgemeinen wird das Phänomen, dass das Elektrodenpotential bei Stromdurchfluss vom Gleichgewichtspotential abweicht, als „Polarisation“ bezeichnet. Wenn in elektrochemischen Systemen eine Polarisation auftritt, wird die negative Verschiebung des Elektrodenpotentials vom Gleichgewichtspotential als „kathodische Polarisation“ bezeichnet, und die positive Verschiebung des Elektrodenpotentials vom Gleichgewichtspotential wird als „anodische Polarisation“ bezeichnet.Um die Polarisationsleistung eines Elektrodenprozesses vollständig und intuitiv darzustellen, ist es notwendig, das Überpotential oder das Elektrodenpotential als Funktion der Stromdichte experimentell zu bestimmen, was als „Polarisationskurve“ bezeichnet wird.Das Ichkorrdes Metallmaterials kann anhand der Stern-Geary-Gleichung berechnet werden. B ist der Stern-Geary-Koeffizient des Materials, RPist der Polarisationswiderstand des Metalls. Prinzip, um i zu erhaltenkorrdurch Tafel-ExtrapolationsmethodeDie Corrtest CS Studio-Software kann die Anpassung an die Polarisationskurve automatisch durchführen. Die Neigung des Anodensegments und des Kathodensegments, d. h. bAund bCberechnet werden kann.ichkorrkann auch bezogen werden. Basierend auf dem Faradayschen Gesetz und in Kombination mit dem elektrochemischen Äquivalent des Materials können wir es in die Metallkorrosionsrate (mm/a) umrechnen. 1.3 EIS Die elektrochemische Impedanztechnologie, auch Wechselstromimpedanz genannt, misst die Änderung der Spannung (oder des Stroms) eines elektrochemischen Systems als Funktion der Zeit, indem sie den Strom (oder die Spannung) des elektrochemischen Systems als Funktion der sinusförmigen Variation über die Zeit steuert. Die Impedanz des elektrochemischen Systems wird gemessen, außerdem wird der Reaktionsmechanismus des Systems (Medium/Beschichtungsfilm/Metall) untersucht und die elektrochemischen Parameter des passenden Messsystems analysiert.Das Impedanzspektrum ist eine Kurve, die aus den von einer Testschaltung bei verschiedenen Frequenzen gemessenen Impedanzdaten erstellt wird, und das Impedanzspektrum des Elektrodenprozesses wird als elektrochemisches Impedanzspektrum bezeichnet. Es gibt viele Arten von EIS-Spektren, am häufigsten werden jedoch das Nyquist-Diagramm und das Bode-Diagramm verwendet. 2. Experimentbeispiel Am Beispiel eines von einem Benutzer veröffentlichten Artikels am Beispiel der elektrochemischen Workstation CS350 wird eine konkrete Einführung in die Methode des Metallkorrosionsmesssystems gegeben.Der Benutzer untersuchte die Korrosionsbeständigkeit eines Stents aus einer Ti-6Al-4V-Legierung, der mit einem herkömmlichen Schmiedeverfahren (Probe Nr. 1), einem selektiven Laserschmelzverfahren (Probe Nr. 2) und einem Elektronenstrahlschmelzverfahren (Probe Nr. 3) hergestellt wurde. Der Stent wird für die Implantation beim Menschen verwendet, daher ist das Korrosionsmedium simulierte Körperflüssigkeit (SBF). Die Temperatur des Versuchssystems muss ebenfalls auf 37℃ geregelt werden. Instrument:CS350 Potentiostat/Galvanostat Versuchsgerät:CS936 ummantelte flache Korrosionszelle, Trockenofen mit konstanter Temperatur Experimentelle Medikamente:Aceton, SBF, bei Raumtemperatur härtendes Epoxidharz Experimentelles Medium:Simulierte Körperflüssigkeit (SBF): NaCl-8,01, KCl-0,4, CaCl2-0,14,NaHCO3-0,35,KH2PO4-0,06, Glukose -0,34, Einheit ist: g/L Probe (WIR)Ti-6Al-4V-Legierungsstent 20×20×2 mm,Der freiliegende Arbeitsbereich beträgt 10×10 mmDer Nichttestbereich wird mit bei Raumtemperatur aushärtendem Epoxidharz beschichtet/versiegelt. Referenzelektrode (RE):Gesättigte Kalomelelektrode Gegenelektrode (CE):CS910 Pt-Leitfähigkeitselektrode Die ummantelte flache Korrosionszelle 2.1 Versuchsschritte und Parametereinstellung 2.1.1 OCP Vor dem Testen. Die Arbeitselektrode muss von grob nach fein poliert werden (360 Mesh, 600 Mesh, 800 Mesh, 1000 Mesh, 2000 Mesh in der Reihenfolge), bis die Oberfläche glatt ist. Spülen Sie es nach dem Polieren mit destilliertem Wasser ab und entfetten Sie es anschließend mit Aceton. Legen Sie es in einen Trockenofen mit konstanter Temperatur und trocknen Sie es bei 37 °C zur Verwendung.Montieren Sie die Probe auf der Korrosionszelle, führen Sie die simulierte Körperflüssigkeit in die Korrosionszelle ein und setzen Sie die gesättigte Kalomelelektrode (SCE) mit einer Salzbrücke in die flache Korrosionszelle ein. Stellen Sie sicher, dass die Spitze der Luggin-Kapillare direkt zur Oberfläche der Arbeitselektrode zeigt. Die Temperatur wird durch Wasserzirkulation auf 37℃ geregelt. Verbinden Sie die Elektroden über das Zellkabel mit dem Potentiostat.Experiment→stabile Polarisation→OCP OCP Sie sollten einen Dateinamen für die Daten eingeben, die Gesamtdauer des Tests festlegen und den Test starten. Der OCP des Metallmaterials in der Lösung ändert sich langsam und es dauert relativ lange, bis er stabil bleibt. Daher wird empfohlen, die Zeit nicht kürzer als 3000 Sekunden einzustellen. 2.1.2 Polarisationskurve Experiment→stabile Polarisation→potentiodynamisch Potentiodynamischer Scan Stellen Sie das Anfangspotenzial, das Endpotenzial und die Scanrate ein und wählen Sie den Potenzialausgabemodus als „vs. OCP“.Die „Verwendung“ kann aktiviert werden, um den Scheitelpunkt E#1 und den Scheitelpunkt E#2 auszuwählen. Wenn es nicht aktiviert ist, wird der Scan das entsprechende Potenzial nicht durchlaufen.Es gibt bis zu 4 unabhängige Polarisationspotenzial-Sollwerte. Der Scan beginnt beim Anfangspotential über „Scheitelpunkt E#1“ und „Scheitelpunkt E#2“ und schließlich bis zum Endpotential. Klicken Sie auf das Kontrollkästchen „Aktivieren“, um „Zwischenpotenzial 1“ und „Zwischenpotenzial 2“ ein- oder auszuschalten. Wenn das Kontrollkästchen nicht aktiviert ist, wird der Scan diesen Wert nicht überschreiten und den potenziellen Scan auf den nächsten setzen.Bemerkenswert ist, dass die Messung der Polarisationskurve nur unter der Voraussetzung durchgeführt werden kann, dass das OCP bereits stabil ist. Normalerweise öffnen wir nach 10 Minuten Ruhezeit die OCP-Stabilisierungsfunktion, indem wir auf Folgendes klicken: → Die Software startet den Test automatisch, wenn die Potenzialschwankung weniger als 10 mV/min beträgtIn diesem Experimentbeispiel stellte der Benutzer das Potenzial auf -0,5 bis 1,5 V (im Vergleich zu OCP) ein.Sie können die Bedingung festlegen, dass der Scan gestoppt oder rückgängig gemacht wird. Dies wird hauptsächlich bei der Messung des Lochfraßpotentials und der Passivierungskurvenmessung verwendet. 2.2 Ergebnisse 2.2.1 OCP Durch die Prüfung des Leerlaufpotentials können wir das freie Korrosionspotential ermittelnEkorr, anhand derer wir die Korrosionsbeständigkeit des Metallmaterials beurteilen können. Generell gilt: Je positiver dieEkorrdesto stärker korrodiert das Material. 1-OCP aus einem Stent aus einer Ti-6Al-4V-Legierung, hergestellt mit einem herkömmlichen Schmiedeverfahren2- OCP eines Stents aus einer Ti-6Al-4V-Legierung, hergestellt durch das selektive Laserschmelzverfahren3- OCP eines Ti-6Al-4V-Legierungsstents, hergestellt durch Elektronenstrahlschmelzverfahren Aus der Grafik können wir schließen, dass die Korrosionsbeständigkeit der Proben Nr. 1 und 2 besser ist als die von Nr. 3. 2.2.2 Tafel-Plot-Analyse (Messung der Korrosionsrate) Die Polarisation dieses Experiments ist wie folgt: Wie gezeigt wird, können wir aus dem berechneten Wert der Korrosionsrate die gleichen Schlussfolgerungen ziehen wie aus der OCP-Messung. Die Korrosionsrate wird mittels Tafel-Diagramm berechnet. Wir können sehen, dass die Werte der Korrosionsrate mit der Schlussfolgerung übereinstimmen, die wir mit der OCP-Methode erhalten haben.Basierend auf dem Tafel-Diagramm können wir die Korrosionsstromdichte ermittelnichkorrdurch das in unserer CS-Studio-Software integrierte Analyse-Fitting-Tool. Anschließend wird anhand anderer Parameter wie Arbeitselektrodenfläche, Materialdichte, Äquivalentgewicht und Korrosionsrate berechnet. Schritte sind:Importieren Sie die Datendatei, indem Sie auf klicken Datenanpassung Klicken Sie auf Zelleninformationen. und geben Sie den Wert entsprechend ein. Wenn Sie die Parameter bereits vor dem Testen in den Zellen- und Elektrodeneinstellungen festgelegt haben, müssen Sie die Zelleninformationen nicht festlegen. hier nochmal.Klicken Sie auf „Tafel“, um zur Tafel zu gelangen. Wählen Sie die automatische Tafel-Anpassung oder die manuelle Anpassung der Daten des Anodensegments/Kathodensegments, um die Korrosionsstromdichte, das freie Korrosionspotential und die Korrosionsrate zu erhalten. Sie können das Anpassungsergebnis in das Diagramm ziehen. 3. EIS-Messung Experimente → Impedanz → EIS vs. Frequenz EIS vs. Frequenz EIS-Analyse Der EIS von Q235-Kohlenstoffstahl in 3,5 % NaCl-Lösung ist wie folgt: Impedanzdiagramm für Q235-Kohlenstoffstahl – Nyquist Das obige Nyquist-Diagramm besteht aus dem Kapazitätsbogen (markiert durch den blauen Rahmen) und der Warburg-Impedanz (markiert durch den roten Rahmen). Generell gilt: Je größer der Kapazitätsbogen, desto besser ist die Korrosionsbeständigkeit des Materials. Äquivalente Schaltkreisanpassung für die EIS-Ergebnisse aus Q235-Kohlenstoffstahl Die Schritte sind wie folgt:Zeichnen Sie das Ersatzschaltbild des Kapazitätsbogens – verwenden Sie das Modell in der „Schnellanpassung“, um R1, C1, R2 zu erhalten.Zeichnen Sie das Ersatzschaltbild des Warburg-Impedanzteils – verwenden Sie das Modell in der „Schnellanpassung“, um den spezifischen Wert von Ws zu erhalten.Ziehen Sie Werte auf den komplexen Schaltkreis → ändern Sie den Typ aller Elemente in „Frei+“ → klicken Sie auf „Anpassen“.Aus den Ergebnissen sehen wir, dass der Fehler weniger als 5 % beträgt, was darauf hindeutet, dass die selbstdefinierte Ersatzschaltung, die wir zeichnen, mit der Impedanzschaltung der tatsächlichen Messung übereinstimmt. Das Bode-Anpassungsdiagramm stimmt im Allgemeinen mit dem Originaldiagramm überein.   Bode: Anpassungsdiagramm vs. tatsächliches Messergebnis

EIS-Messungen von 4 Beschichtungsproben Ziel:Bewertung des Beschichtungsschutzes (durch verschiedene Behandlungen) auf dem kohlenstoffarmen Stahl auf der Grundlage von EIS-Messungen Vier Probenarten: #1: Beschichtung der Probe durch die Ölplatte Verglasung #2: Probe durchlaufen Phosphatisierung von Ölplatten #3: Beschichtung der Probe durch eine passivationsfreie Chromplatte Verglasung #4: Beschichtung der Probe durch Chromfreie Passivierungsplatte Korrosionsmedien:30,5% NaCl Lösung Versuchsmethode:EIS- Häufigkeit Experimentelle Anordnung:CS350 Potentiostat Galvanostat, CS936 flache Korrosionszelle,2Die Zelle wird in einen Faraday-Käfig gesteckt. Pt-Gitter (eingebettet in eine flache Korrosionszelle) als CE, CS900 gesättigte Calomel-Elektroden als RE, Beschichtungsprobe als WE. Einstellung der Parameter: Die Wechselstromamplitude beträgt 10mV während der Messung, der Frequenzbereich beträgt 100kHz~0.01Hz, wählen Sie logarithmisches Scan, Punkte/Jahrzehnt beträgt 10 EISGrundstücke derVierProben 2-1: EIS der Beschichtungsprobe #1 durch Ölplattenverglasung 2-2 EIS von #2: Beschichtung der Probe durch Phosphatisierung von Ölplatten   2-3 EIS von# 3 Beschichtungsprobe durch eine chromfreie Passivationsplatte Verglasung 2-4 EIS von# 4 Beschichtungsprobe durch Chromfreie Passivierung Ich...Umfang der Proben #1 und #2 Tabelle 1 Daten zur Beschichtungsimpedanz Prüfzeit/h 00,01 Hz Beschichtungsimpedanz /Ω•cm2   # 1 Verglasung #2: Phosphatisierung 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 Ich...Umfang der Proben #3 und #4 Impedanzdaten in Tabelle 2 Prüfzeit/h 00,01 Hz Beschichtungsimpedanz/Ω•cm2 Probe Nr. 3 Probe Nr. 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 3Schlussfolgerung. (1)Unter den gleichen Bedingungen, verglichen mit der Probe # 2, die Impedanz der Beschichtung Nummer 1 ist größer, was darauf hindeutet, dass die Probe Nummer 1 bessere Korrosionsbeständigkeit aufweist. (2) Unter den gleichen Bedingungen ist die Impedanz der Beschichtung Nr. 3 im Vergleich zur Probe Nr. 4 größer, was darauf hindeutet, daß die Probe Nr. 3 bessere Korrosionsbeständigkeit aufweist.

Die Polarisierung ist ein wichtiges Thema in chemischen Energiequellen, und es gibt unterschiedliche Meinungen über das Verständnis der Polarisierung in Lithiumbatterien.Wir machen die Erklärung wie folgt:: Spannungsplateaudie Verringerung beim Entladen von Lithiumbatterien ist hauptsächlich auf den Ohmwiderstand und den Polarisierungswiderstand zurückzuführen,und der Polarisierungswiderstand wird durch das Polarisierungsphänomen innerhalb der Lithiumbatterie verursacht.Die Polarisierung innerhalb der Lithiumbatterie gliedert sich hauptsächlich in Aktivierungspolarisierung und Konzentrationspolarisierung. Die elektrochemische Polarisierung wird hauptsächlich durch die Elektrodenaktivierungsenergie verursacht, wenn chemische Reaktionen der Lithiumbatterie stattfinden.Aus Sicht der physikalischen Erklärung, ist die Entladungsgeschwindigkeit auf der Oberfläche der Elektrodenaktiven Partikel langsamer als die Elektronenmigration.Das tatsächliche Potenzial auf der Oberfläche der Kathodenpartikel weicht vom Gleichgewichtspotenzial ab.Dieses Polarisierungsphänomen wird hauptsächlich durch die Aktivierungsenergie der elektrochemischen Reaktion der Elektrode bestimmt. Das Phänomen der Konzentrationspolarisierung wird, wie der Name schon sagt, durch Konzentrationsunterschiede verursacht.Die Li+-Migrationsrate innerhalb der Elektrodenpartikel ist im Vergleich zum Elektrolyt sehr gering., wird allgemein angenommen, daß die interne Diffusion der Elektrode der Kontrollschritt der Li+-Diffusionsrate ist.Die Li+-Migrationsrate innerhalb der Elektrodenpartikel ist viel niedriger als die elektrochemische Reaktionsrate auf der Oberfläche der ElektrodenpartikelDies wird die Abweichung des Elektrodenpotentials vom Gleichgewichtspotential noch verschärfen. 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 endsDies ist gerade durch die Langsamkeit der Li+-Migration innerhalb der Elektrode verursacht. Der plötzliche Rückgang am Anfang der Entladung und der plötzliche Anstieg am Ende der Entladung, die hier betont werden, werden durch den ohmischen Spannungsabfall und die Aktivierungspolarierung verursacht.Ohmpolarisierung

Für die Bewertung von Korrosionshemmern berechnet man in der Regel nicht die Korrosionsrate oder MPY. Wenn wir die Inhibitor-Effizienz erhalten, das ist ein Prozentsatz, zum Beispiel mit einer leeren Lösung ohne Hinzufügen eines Inhibitors, erhalten wir i0. Wenn wir Inhibitor #2 hinzufügen, erhalten wir i2. Wir berechnen den Prozentsatz: (i0-i1) / i0 x100% Ähnliches gilt für Inhibitor #2 (i0-i2) / i0 x 100% Wenn Sie MPY benötigen, müssen Sie nach der folgenden Formel berechnen: