电化学测试教程:从 CV 曲线形貌解读到九大测试方法

CV测了不会看?别急!这份重磅《电化学测试教程》帮你一次通关!

✅ 教程涵盖:电催化测试、电化学阻抗谱(EIS)、循环伏安法(CV)、EIS计时电流法(i-t)、线性扫描伏安法(LSV)、塔菲尔极化(Tafel)、方波伏安法(SWV)、差分脉冲伏安法(DPV)、莫特肖特基(M-S)!

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CV 曲线中的矩形、峰形、梭形代表什么?

“矩形”曲线(电容型/双电层) 说明材料主要靠电物理吸附(双电层电容)来储能,如活性炭或石墨烯。电极表面没有发生明显的法拉第氧化还原反应,充放电过程极快且可逆性极高。

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 碳纳米球(a)接近矩形的循环伏安曲线,以及负载 NiCo 层状双氢氧化物后(b-d)出现的氧化还原驼峰。DOI:10.3390/polym16142005

“峰形”曲线(电池型/法拉第反应) 说明材料发生了明显的法拉第氧化还原反应,氧化峰和还原峰对应特定的电子转移过程,如电池材料或析氢/析氧催化剂(HER/OER),能够准确反映催化活性位点或物相变化。

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活性炭电极接近矩形的曲线与 NiCo-LDH 电极一对尖锐氧化还原峰的对比(a),以及器件在不同扫速下的曲线(b)。DOI:10.3390/molecules29112546

“梭形”曲线(伪电容/极化电阻大) 介于矩形与峰形之间,或者呈倾斜的平行四边形/纺锤状。通常是因为材料导电性较差、存在内阻(iR降),或者是扩散限制的快速表面法拉第反应(伪电容)。形状越“瘪”越倾斜,说明材料的极化越严重、阻抗越大。

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 吸附型、氧化还原型和嵌入型赝电容的机制(A-C)与对应的循环伏安曲线(D-F)。DOI:10.3389/fchem.2025.1636683

做电化学/电催化实验,是不是经常被参比电极漂移、阻抗拟合报错搞到怀疑人生?好不容易测完几百组数据,却不会做成精美图表?

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第一期:电催化专项训练

🌟 本期围绕 ORR、OER、HER 等典型电催化反应展开,系统讲解 CV、LSV、EIS、i-t 等常用测试方法,以及稳定性测试、开路电位测定、电子转移数计算、IR 补偿、电化学活性面积分析和 Tafel 斜率拟合等内容,以及典型应用案例。
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CV测试
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电化学阻抗谱分析
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Tafel斜率
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第二期:EIS专项训练

🌟 本期从电化学阻抗谱的基本原理入手,涵盖电极打磨与测试、样品制备、三电极体系搭建、电极选择、开路电压测定和电化学阻抗测试等操作,同时讲解等效元件、等效电路、Nyquist 图分析、ZView 软件拟合及互动答疑等内容。

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电极过程与等效电路
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电化学阻抗Nyqusit图解析
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开路电压测试案例
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第三期:CV专项训练

🌟 本期内容包括三电极与两电极体系、电化学基础模型、循环伏安法的测试原理与实验操作,并结合电化学面积测定、电化学生物传感器、电催化和电容器等应用场景展开讲解。还对电化学面积计算、Nyquist 图识别、EIS 基础及等效电路分析等内容进行补充。

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特例-甲醇氧化的CV谱图
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氢区积分法测ECSA的谱图分析
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CO溶出法测电化学活性面积
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电化学活性面积测试
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第四期:电化学测试专项训练

🌟 本期集中讲解:计时电流法 i-t、线性扫描伏安法 LSV、循环伏安法 CV、方波伏安法 SWV、差分脉冲伏安法 DPV 和莫特-肖特基测试等常见电化学技术,覆盖测试原理、实验操作、数据处理及应用分析。

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LSV分析
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IR补偿
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莫特肖特基测试
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第五期:电化学生物传感器

🌟 本期系统介绍电化学生物传感器的工作原理、主要优势与应用逻辑,重点讲解非标记型和标记型电化学免疫传感器的构建思路,以及电化学信号物质、基底材料和探针材料的选择方法,AuNPs,分析其使用注意事项、电沉积制备方法及实际应用技巧。

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