產(chǎn)品概述
產(chǎn)品介紹
ModuLab XM多功能電化學(xué)工作站是一款專注于測量Xtreme Measurement的電化學(xué)量測系統(tǒng)，它能夠用于測量超低微歐阻抗（如一代的鋰電池及燃料電池）；能夠用于精確表征超高阻抗（如腐蝕涂層，絕緣材料）。 這個系統(tǒng)采用的AC校正技術(shù)，確保每次測量的超精準(zhǔn)。每一臺儀器都在出廠前經(jīng)過獨立的校準(zhǔn)，使您準(zhǔn)確測量的必選。
超低阻抗測量
ModuLab XM ECS 可以通過內(nèi)置及外置電流放大器的使用，完成超低微歐阻抗的測量。適合于新一代低阻電池（鋰離子電池，燃料電池）研究的測試要求。
下圖顯示的是10微歐及100微歐阻抗的測試結(jié)果。
陽極/陰極/電池組同步測試 ModuLab XM ECS集合了功率放大器，高施加電壓和輔助差分電壓輸入等一系列高性能模塊，為新一代超低阻能源器件研究提供了的表征技術(shù)。XM不僅可以對整體電池或電池組整體進行直流和交流阻抗測試，而且可同時對電池正負極或者電池組中的單個電池進行直流和阻抗測試（可測電堆的電壓高達100V）。XM高精度的測試能力使您的電池失效被檢測出來成為可能，節(jié)約了時間并大大提高了您的測試效率。 左圖為鋰離子電池組的高靈敏度測試結(jié)果，同時顯示了電池組整體阻抗及電池組中單個電池阻抗數(shù)據(jù) 可擴展模塊化設(shè)計 ModuLabXM 電化學(xué)工作站系統(tǒng)采用“即插即用”模塊設(shè)計，系統(tǒng)擁有兩個“智能”的控制模塊： - XM PSTAT 1M樣品/秒用于直流時域測試控制
- XM FRA 1MHZ用于交流頻域測試控制
還有多種擴展模塊可放大控制模塊的信號，用以對樣品施加大電壓/電流極化波形，以及放大/衰減高分辨率信號返回至控制模塊： - XM HV100/HV30—高電壓選項，槽壓及極化電壓均可達（100V/30V）
- XM FEMTO AMMETER—小電流選項（達fA級）
- XM BOOSTER 2A—大電流選項（2安培）
除此之外，更有拓展應(yīng)用的光電選型模塊（也可直接選擇Modulab XM PhotoEchem光電化學(xué)測試系統(tǒng)） 交流掃頻及直流時域測試技術(shù)包括：IMPS，IMVS，阻抗，光電壓衰減，電量抽取技術(shù)，I-V曲線，IPCE 數(shù)據(jù)“自動”分析功能可直接得出光電樣品擴散系數(shù)和電子壽命 不僅系統(tǒng)通過“即插即用”可以用許多方式設(shè)定配置，而且可以由在一臺儀器上從單通道升級為多通道。從一個機箱一臺恒電位儀，到同一機箱搭配許多臺恒電位儀，或多個機箱、每個機箱各有多臺恒電位儀之?dāng)U充系統(tǒng)。多臺恒電位儀可用一部PC作控制，或者多部PC整合到一個系統(tǒng)中，從而依需要控制全部恒電位儀群組。同時，系統(tǒng)隨時都可增加額外的恒電位儀及選購件到每個機箱內(nèi)。 模擬線性掃描 - 所有配置都標(biāo)準(zhǔn)提供平滑模擬波形，如模擬線性掃描。
- 對于電極過程中表現(xiàn)出非?？焖俚臅簯B(tài)行為的研究，模擬線性掃描可以保證這些過程中的快速信息不丟失
快速測量功能 - 具備極快的樣品采集速率1M樣品/秒
- 高速脈沖波形測試（如GSM/CDMA手機電池，脈沖充放電以及脈沖伏安測試）
- 超平滑的交流波形帶來的是*精度的交流測試結(jié)果（40倍Over-Sampling采樣）--包括阻抗，導(dǎo)納/電容，介電常數(shù)，莫特-肖特基以及更多。即使是在>10KV/s的的掃描速率之下操作，都能提供超平滑的循環(huán)伏安波形。
靈活配置的系統(tǒng)及操作人性化的軟件 提供的軟件既靈活、功能豐富，又容易使用。提供大量的實驗類型可供選擇，從標(biāo)準(zhǔn)的開路、循環(huán)伏安法測試到復(fù)雜的包括樣品準(zhǔn)備的多步驟順序、高級別的實驗技術(shù)及綜合的阻抗分析… 軟件提供在實驗開發(fā)所有階段的曲線圖形，所以用戶可直觀地確切看到要應(yīng)用什么波形到電解池上。當(dāng)參數(shù)被輸入軟件，將顯示實驗運行時應(yīng)用到電解池的實時波形圖及連接圖，使用者可檢查電解池是否正確連接，并在實驗開始前作好調(diào)整。 軟件內(nèi)的連接圖增強了拓展性能，使系統(tǒng)組態(tài)能快速簡便地再配置設(shè)定，以適應(yīng)任何類型的測試。 軟件允許自由選擇數(shù)據(jù)采集模式，不管所選擇的實驗類型為何。例如，運行脈沖伏安實驗，可選擇高采樣速率，如此可分析脈沖的實際形狀(電壓與電流)，以便在脈沖上選擇的測量點。 特點 - 高性能“即插即用”模塊，即可擴展功能又可擴展通道
- 64MS/s平滑掃描-LSV、LSP、CV
- 高達1MS/s數(shù)據(jù)采集-脈沖、CV
- 100aA電流分辨率
- ±25A電流-掃描/脈沖
- ±100V槽壓與極化
- 10μΩ 微阻抗測量
- ＞100TΩ 超高阻抗測量
- 多種高速EIS技術(shù)
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高速恒電位/恒電流儀 | 模塊 |
系統(tǒng)核心模塊，運用了的數(shù)字信號處理器(DSP)技術(shù)．能提供準(zhǔn)確的實驗控制、高速數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)平均及響應(yīng)之安全性與步階限制。 特點如下： - 使用高采樣速率(64 MS/s)與插值濾波功能之平滑的波形，能在所有平滑的模擬技術(shù)之下，傳送精度、穩(wěn)定度及控制數(shù)字波形技術(shù)。
- 應(yīng)用于脈沖與快速CV技術(shù)之高速數(shù)采達1MS/S
- 出色的頻帶寬度為所有頻率與阻抗范圍(頻率響應(yīng)分析儀選項)提供精準(zhǔn)的、可靠的高速CV、脈沖與阻抗測量。
- 浮地電極，用于在接地的電池、壓力容器、導(dǎo)管與貯存箱的測量。
- 靈活的實驗順序安排，容許在實驗中有需要的特定點上以高速率采集資料，如：分析脈沖或高速CV。
- 廣泛的分析電化學(xué)技術(shù)，加上按順序安排技術(shù)的能力，可執(zhí)行充/放電循環(huán)、計時電流法及組合DC和阻抗實驗。
- 在實驗步驟之間瞬時切換的能力，提供了大量的靈活性，得在電池應(yīng)用與分析應(yīng)用中定義充/放電實驗協(xié)定。
| Pstat 1MS/s |
FRA 頻率響應(yīng)模塊 | |
能在整個頻率范圍內(nèi)，在下列所有操作模式下進行測量： - 單一正弦相關(guān)：提供*的精度與可重復(fù)性。ModuLab FRA結(jié)合品質(zhì)的模擬硬件設(shè)計及一代的高速數(shù)字信號處理器(DSP)技術(shù)，提供更高的測量速度與精度(1MHz～10Hz，短短5秒內(nèi)每10倍頻間隔計算10點)，將阻抗測量性能帶領(lǐng)到更高的境界!
- 多正弦/快速傅立葉轉(zhuǎn)換(FFT)分析：藉著同時觸發(fā)與測量可由多重使用者選擇的頻率，而提供甚至更快速的測量性能。這對于快速低頻分析及時變或不穩(wěn)定體系之測量特別有用。
- 多正弦/快速傅立葉轉(zhuǎn)換(FFT)測量是如此快速，因此可經(jīng)常在樣品體系響應(yīng)改變之前進行。
- 諧波分析：采用FFT分析技術(shù)及單一或多重頻率模擬，以便研究線性與失真。由此提供的資訊可用于將壓力激信號基準(zhǔn)化；這項技術(shù)也用于診斷燃料電池運行狀態(tài)及腐蝕速率分析。
- AC伏安法與電位法：在整個頻率范圍使用上述任何技術(shù)。
| FRA 1MHz (10μH z~1MHz)
FRA 300kHz (10μH z～300KHz) |
輔助電壓測定模塊 | |
提供4個(差分)輔助電壓輸入作為核心恒電位儀之選項，并且作為高電壓選項之標(biāo)準(zhǔn)安裝配備。輔助電壓輸入對系統(tǒng)是極為靈活的附加選項，一個控制系統(tǒng)最多可以測得5處的同步電壓/阻抗： - 從同一測試電池之不同部分進行同步差分DC電壓測量，如：在一電池內(nèi)跨陽極或陰極，或在一電池堆內(nèi)跨不同單電池。
- 陽極/陰極阻抗測量(需要FRA選項)。
- 與外部監(jiān)測設(shè)備如：酸度計、壓力傳感器、光感測器…等進行同步DC電壓測量。
也可在輔助電壓輸入增加多路器，透過軟件的自動通道切換，對電池內(nèi)幾乎無*的點進行測試 | Pstat AUX |
高電壓選項 | |
在測試燃料電池堆時，高電壓選項提供高極化電壓與輸出電壓的操作功能。 高電壓選項標(biāo)準(zhǔn)提供4個輔助通道(每個通道在與主參考輸入通道相同的高電壓范圍下操作)，能執(zhí)行DC與阻抗測試，以在高電壓燃料電池堆中找出個別不良的電池。也可增加多路器，能在電池堆中測試需要測試的電池數(shù)(DC與阻抗)，請參考輔助電壓輸入選項之詳細資訊。 | HV 30 (30V)
HV 100 (100V) |
小電流選項(Femto安培計) | |
標(biāo)準(zhǔn)ModuLab的核心恒電位儀能夠達到1pA 的分辨率，這個分辨率對于許多類型的體系已足夠，但對于要求較高的應(yīng)用，如：微電極研究、高阻抗電池薄膜、納米技術(shù)(納米碳管)及在*阻抗樣品上之腐蝕/涂料應(yīng)用，可能需要更為靈敏的DC電流測量。 Femto小電流選項是設(shè)計用于解決極小主電流(100aA)分析。也可結(jié)合FRA與MHV高壓選項使用，以測量*阻抗體系(>100 TΩ ) | Femto Ammeter |
電流放大器選項 | |
ModuLab’s 的標(biāo)準(zhǔn)電流范圍可通過選項2A內(nèi)置放大器而擴大，假如需要更大的電流，也可在系統(tǒng)增加外部功率放大器達50V/25A。 | Booster 2A |
主機插槽選項 | |
根據(jù)不同的模塊個數(shù)，按照預(yù)算選擇合適的主機箱。 | Chas 08
Chas 04 |
外部功率放大器選項 | |
如果儀器內(nèi)置2A無法滿足您的應(yīng)用，可以使用外置電流放大器放大恒電位儀的控制電流。 | Boost 12V20A (+12V/-3V，+20A)
Boost 24V10A (+24V/-3V，+10A)
Boost 50V5A (+50V/-3V，+5A) Boost 50V25A (+50V/-3V，-25A 僅放電模式) |
光電化學(xué)選項 | |
針對光電化學(xué)，如染料敏化，鈣鈦礦等太陽能電池，可見光譜的光電化學(xué)研究，例如氧化鐵媒介的光解水，都可以選配光電化學(xué)選項。 | PhotoEchem DSSC IPCE |
軟件 | |
系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)配置軟件 | Modulab 軟件 |
對于熟悉先前電化學(xué)測試軟件如：Zplot 、CorrWare及MultiStat的顧客，現(xiàn)在在同一系列產(chǎn)品中有一新型且升級的套裝軟件稱為Zplot.Lab，提供許多增強的電化學(xué)功能。 | Zplot.Lab 軟件 |
儀器配置
可擴展模塊化設(shè)計
ModuLabXM 電化學(xué)工作站系統(tǒng)采用“即插即用”模塊設(shè)計，系統(tǒng)擁有兩個“智能”的控制模塊：
還有多種擴展模塊可放大控制模塊的信號，用以對樣品施加大電壓/電流極化波形，以及放大/衰減高分辨率信號返回至控制模塊：
應(yīng)用
分析/基礎(chǔ)研究
ModuLab能夠在*數(shù)據(jù)采集速率下(達1Ms/s)執(zhí)行測量，很適用于高速掃描、脈沖或步進分析技術(shù)如：快速循環(huán)伏安CV與一般/差動脈沖伏安NPV/DPV。
ModuLab提供超平滑掃描波形和所有階躍類型之高速數(shù)采模式選擇。因此，可輕易監(jiān)測到電流對連續(xù)DPV脈沖之響應(yīng)波形，以使測試結(jié)果達化。實驗順序具有靈活性，能將任何組合之技術(shù)自動按順序進行，并重復(fù)使用循環(huán)測試功能。
燃料電池、電池及超級電容
ModuLab系統(tǒng)能為電池研發(fā)而測試各種類型電池技術(shù)之特性；小型電池、超級電容器及應(yīng)用于移動通信與PC應(yīng)用的微型燃料電池，都可直接使用ModuLab進行測試。如要測試較高功率電池，恒電位儀可并聯(lián)連接、或在系統(tǒng)中增加選購?fù)獠抗β史糯笃鳌?/span>
ModuLab提供許多專業(yè)技術(shù)，包括陰極/陽極阻抗測量。(能夠提供完整的電池阻抗特性，對于改善電池電極性能是很重要的)。此外，ModuLab也可提供燃料電池特性諧波分析結(jié)果的診斷信號，以判斷電池狀況是否良好。
選購組合如：輔助通道、高槽壓、功率放大器及頻率響應(yīng)分析儀，是用于對一個電池組內(nèi)的多個電池或燃料電池堆連續(xù)運行阻抗及DC測試，以便在各別電池內(nèi)尋找過早劣化之跡象。全部電壓達到100V這么高的燃料電池堆，也可直接選配模塊化電化學(xué)系統(tǒng)進行分析。
腐蝕與涂層
ModuLab是個*浮地的系統(tǒng)，可在最困難的情況下進行測量。高電壓及femto(毫微=10-15)安培計選購在測試*阻抗抗腐蝕涂層時提供更多的可能性。本系統(tǒng)也提供等效電路及Tafel數(shù)據(jù)模擬技術(shù)、線性極化電阻測量及腐蝕結(jié)果分析。
納米技術(shù)/微電極
從一開始，ModuLab就設(shè)計用于測量在超微電極如：納米碳管及原子力顯微鏡(AFM)針尖上的電極過程。ModuLab的femto安培計選購，結(jié)合了廣泛組合的電化學(xué)測量技術(shù)，提供超低電流下動電位與動電流測量功能。與頻率響應(yīng)分析儀組合，可執(zhí)行*阻抗(>100TΩ)測量。
光電化學(xué)
鈣鈦礦太陽能電池
燃料敏化太陽能電池
光解水陽極研究
光電化學(xué)研究
基于頻域及時域的測試，包括 IMPS, IMVS, 帶光強控制的電化學(xué)阻抗譜EIS ；電量抽取；光電壓衰減；I-V曲線測試用于填充因子，轉(zhuǎn)換效率及光功率測試。
“自動”數(shù)據(jù)分析，“一鍵式”計算“有效擴散系數(shù)”及“電子壽命”
IPCE (入射光子轉(zhuǎn)換效率)
