電化學(xué)的案例
電化學(xué)儲(chǔ)能基本問題綜述
但需要特別強(qiáng)調(diào)的是，只有綜合技術(shù)指標(biāo)優(yōu)異，能夠滿足具體需求的電化學(xué)體系最后才能夠獲得應(yīng)用，這也是理論上存在著大量的電化學(xué)儲(chǔ)能體系，但實(shí)際廣泛使用的種類并不多的主要原因。
電化學(xué)儲(chǔ)能器件中的非傳統(tǒng)電化學(xué)簡述
各類實(shí)際應(yīng)用的電化學(xué)儲(chǔ)能體系與以液相反應(yīng)為主的傳統(tǒng)電化學(xué)體系，既有相似性又有一定的區(qū)別。其發(fā)展過程既是傳統(tǒng)電化學(xué)理論的應(yīng)用和實(shí)踐，同時(shí)也是傳統(tǒng)電化學(xué)理論的完善和豐富的過程。文中表5以鋰離子電池體系為例，比較了傳統(tǒng)電化學(xué)體系與目前電池體系的區(qū)別和聯(lián)系。在經(jīng)典液態(tài)電化學(xué)體系中，電極是惰性的，不參與電化學(xué)反應(yīng)，是電子的良導(dǎo)體;而在鋰離子電池中，正負(fù)兩電極都要參與電極反應(yīng)，并且電極活性材料不一定是電子的良導(dǎo)體，如LiFePO4、S等，可通過導(dǎo)電添加劑和在電極內(nèi)形成電子導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)傳輸電子。盡管電化學(xué)反應(yīng)的驅(qū)動(dòng)力相同，但其發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移的場所卻不一定相同，在傳統(tǒng)液態(tài)電化學(xué)體系中，電荷轉(zhuǎn)移發(fā)生在固液界面，而在鋰離子電池中，由于電極本身參與電化學(xué)反應(yīng)，其電荷轉(zhuǎn)移同時(shí)在電極內(nèi)部和固液界面發(fā)生。在固液界面(電極/電解質(zhì)界面)其電荷分布也不同，在液態(tài)電化學(xué)體系中其分布符合雙電層理論;而在鋰離子電池中，還要同時(shí)考慮電極活性材料內(nèi)部的空間電荷層的影響，并且其界面分布是動(dòng)態(tài)演化的;在鋰離子電池中，其電極/電解質(zhì)界面還可以是固-固界面，如全固態(tài)電池。在經(jīng)典液態(tài)電化學(xué)體系中，其傳質(zhì)過程只發(fā)生在液相中，擴(kuò)散過程符合Fick定律;在鋰離子電池中其傳質(zhì)過程同時(shí)在液相和固相中發(fā)生，固體內(nèi)部載流子的濃度梯度未必能均勻、線性分布，因此在應(yīng)用Fick定律是需要注意特殊的邊界條件。
展開 電阻表面的電化學(xué)遷移失效分析及防護(hù)
SnAgCu釬料焊點(diǎn)電化學(xué)遷移的原位觀察和研究[J]. 電子元件與材料, 2007(06): 64-68.
電化學(xué)儲(chǔ)能介紹及優(yōu)缺點(diǎn)
儲(chǔ)能技術(shù)按照儲(chǔ)存介質(zhì)進(jìn)行分類，可以分為機(jī)械類儲(chǔ)能、電氣類儲(chǔ)能、電化學(xué)類儲(chǔ)能、熱儲(chǔ)能和化學(xué)類儲(chǔ)能。（每個(gè)機(jī)構(gòu)的分類略有不同，但原理相同）
本文介紹電化學(xué)儲(chǔ)能。
電化學(xué)類儲(chǔ)能
截至2021年底，我國已投運(yùn)的儲(chǔ)能項(xiàng)目中，抽水蓄能裝機(jī)占比86.3%，電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)12.5%，其它儲(chǔ)能裝機(jī)占比1.2%。
那么，電化學(xué)儲(chǔ)能為何成為了儲(chǔ)能行業(yè)“耀眼的星”？
因?yàn)槠涫艿乩硪蛩赜绊懶。瑧?yīng)用場景相對(duì)靈活。隨著成本的持續(xù)下降和商業(yè)化的逐步成熟，電化學(xué)儲(chǔ)能未來具有巨大的發(fā)展?jié)摿Γ? 何為電化學(xué)儲(chǔ)能
電化學(xué)儲(chǔ)能是通過電池所完成的能量儲(chǔ)存、釋放與管理過程。其工作原理是通過介質(zhì)或設(shè)備把電能存儲(chǔ)起來并在需要時(shí)釋放的儲(chǔ)能技術(shù)及措施。
電化學(xué)儲(chǔ)能是新型電力系統(tǒng)的重要組成部分，是解決可再生能源間歇性和不穩(wěn)定性、提高常規(guī)電力系統(tǒng)和區(qū)域能源系統(tǒng)效率、安全性和經(jīng)濟(jì)性的重要手段。
電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)主要由電池組、電池管理系統(tǒng)(BMS)、能量管理系統(tǒng)(EMS)、儲(chǔ)能變流器(PCS)以及其他電氣設(shè)備構(gòu)成
。
電池組是儲(chǔ)能系統(tǒng)最主要的構(gòu)成部分，成本占比最高。電池管理系統(tǒng)(BMS)是電池組的“司令官”，是電池和用戶之間的紐帶，主要負(fù)責(zé)電池的監(jiān)測、評(píng)估、保護(hù)以及均衡等。
“好方案源于頂層設(shè)計(jì)，好系統(tǒng)出于EMS”，能量管理系統(tǒng)(EMS)負(fù)責(zé)整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)內(nèi)信息采集、監(jiān)控等，全方位了解系統(tǒng)運(yùn)行情況，保證系統(tǒng)安全。
儲(chǔ)能變流器(PCS)可以理解為一個(gè)超大號(hào)的充電器，但與手機(jī)充電器的區(qū)別在于它是雙向的，可以控制儲(chǔ)能電池組的充電和放電，進(jìn)行交直流的變換。
展開 電化學(xué)傳感器在石油化工煤礦等工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用
英國Alphasense磷化氫傳感器 - PH3-B1
磷化氫傳感器- PH3-B1電化學(xué)傳感器具有靈敏度高，選擇性好，可以過濾灰塵和小水滴，低濃度輸出線性好，穩(wěn)定性好，抗CL2、H2、CO2、NH3的干擾等優(yōu)點(diǎn)，量程為0~10ppm,工作環(huán)境為-30~50℃，15~90%RH,分辨率為0.03ppm，主要用在固定式PH3報(bào)警器，化工，糧倉等工業(yè)領(lǐng)域。
英國Alphasense氰化氫傳感器 - HCN-B1
氰化氫傳感器- HCN-B1電化學(xué)傳感器具有靈敏度高，選擇性好，可以過濾灰塵和小水滴，低濃度輸出線性好，穩(wěn)定性好，抗CO、H2、C2H4、CO2的干擾等優(yōu)點(diǎn)，量程為0~100ppm,工作環(huán)境為-30~50℃，15~90%RH,分辨率為0.05ppm，主要用在固定式HCN報(bào)警器，化工等工業(yè)領(lǐng)域。
英國Alphasense四電極電化學(xué)氨氣傳感器傳感器 - NH3-B1
四電極電化學(xué)氨氣傳感器- NH3-B1電化學(xué)傳感器具有靈敏度高，選擇性好，可以過濾灰塵和小水滴，低濃度輸出線性好，穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，量程為0~100ppm,工作環(huán)境為-30~50℃，15~90%RH,分辨率為0.3ppm，主要用在氨氣氣體變送器，各種氨氣檢測場合，化工等工業(yè)領(lǐng)域。
展開 
電化學(xué)儲(chǔ)能電站模型實(shí)測及仿真分析
摘 要：為拓寬電化學(xué)儲(chǔ)能參與電網(wǎng) 調(diào)節(jié)應(yīng)用范圍，充分利用有功、無功調(diào)節(jié)靈活、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，建立電網(wǎng)仿真分析應(yīng)用模型，為電化學(xué)儲(chǔ)能參與電網(wǎng) 調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)壓、暫態(tài)無功支撐等多場景提供分析依據(jù)。開展電化學(xué)儲(chǔ)能電站機(jī)電仿真模型實(shí)測方法研究，基于響應(yīng)特性匹配的參數(shù)辨識(shí)方法及現(xiàn)場實(shí)測特性，建立湖南省內(nèi)某儲(chǔ)能站的仿真分析模型，分析電化學(xué)儲(chǔ)能在改善湖南電網(wǎng)暫態(tài)電壓特性方面的作用，具有一定的工程應(yīng)用價(jià)值。
關(guān)鍵詞：儲(chǔ)能電站;機(jī)電仿真;現(xiàn)場實(shí)測;響應(yīng)指標(biāo);參數(shù)辨識(shí);
0 引言
規(guī)模化儲(chǔ)能為應(yīng)對(duì)“新型電力系統(tǒng)”架構(gòu)下，高比例新能源接入帶來的出力間歇性、波動(dòng)性問題提供了新的解決方案，其中電化學(xué)儲(chǔ)能具備良好的四象限有功、無功輸出能力及快速響應(yīng)特性，在參與電網(wǎng)電力電量平衡之外，還可用于調(diào)頻、調(diào)壓及暫態(tài)無功支撐，為電網(wǎng)優(yōu)化控制及穩(wěn)定運(yùn)行提供豐富的調(diào)控手段。因此，電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)在客戶側(cè)節(jié)能、電網(wǎng)側(cè)調(diào)控等領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用，成為目前儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)研發(fā)創(chuàng)新的重點(diǎn)領(lǐng)域和主要增長點(diǎn)。電化學(xué)儲(chǔ)能應(yīng)用于電網(wǎng) 調(diào)度優(yōu)化控制的前提是需要準(zhǔn)確評(píng)估接入電網(wǎng)的調(diào)節(jié)特性，因此對(duì)于電化學(xué)儲(chǔ)能建模及模型參數(shù)實(shí)測需求也越來越高。
目前國內(nèi)外有關(guān)電化學(xué)儲(chǔ)能電站的建模尚處于起步階段，根據(jù)研究問題不同，既有采取簡化等值模型的，也有基于功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(power convert system, PCS)進(jìn)行詳細(xì)建模的。但系統(tǒng)性研究儲(chǔ)能電站模型的文獻(xiàn)較少，特別是針對(duì)接入大電網(wǎng)分析的機(jī)電暫態(tài)模型的研究尚未形成體系[1,2,3,4,5]。文獻(xiàn)[6]運(yùn)用戴維南定理和模擬受控電流源這兩種方法對(duì)大容量儲(chǔ)能電站進(jìn)行等值仿真建模，并在實(shí)際系統(tǒng)中對(duì)儲(chǔ)能電站接入后的并網(wǎng)運(yùn)行特性進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)能電站在三相、單相短路故障中表現(xiàn)出的暫態(tài)特性與傳統(tǒng)交流系統(tǒng)均有所區(qū)別。
展開 梳理：催化材料電化學(xué)表征方法
二、脈沖伏安法
脈沖伏安法是一種基于極譜電極行為的電化學(xué)測量手段，被應(yīng)用于研究各種介質(zhì)中的氧化還原過程，催化劑材料表面物質(zhì)吸附研究以及化學(xué)修飾電極表面電子轉(zhuǎn)移機(jī)制等，對(duì)于痕量檢測尤為有效。根據(jù)電壓掃描方式的不同，脈沖伏安法包括階梯伏安法、常規(guī)脈沖伏安法、差分脈沖伏安法和方波伏安法等。其中，階梯伏安法與電勢掃描方法類似，大部分體系對(duì)較高分辨 (ΔE<5 mV) 階梯伏安的響應(yīng)，與同樣掃描速度的線性掃描實(shí)驗(yàn)結(jié)果非常相似。
三、電化學(xué)阻抗譜
電化學(xué)阻抗譜的是給電化學(xué)系統(tǒng)施加一個(gè)擾動(dòng)電信號(hào)，與線性掃描法不同，此時(shí)的電化學(xué)系統(tǒng)遠(yuǎn)離平衡態(tài)，然后來觀測系統(tǒng)的響應(yīng)，利用響應(yīng)電信號(hào)分析系統(tǒng)的電化學(xué)性質(zhì)。電化學(xué)阻抗譜常常用來分析，PEM燃料電池中的ORR反應(yīng)，表征催化劑材料表面的擴(kuò)散損耗，估計(jì)歐姆電阻，以及電荷轉(zhuǎn)移阻抗和雙層電容等特性，評(píng)估并優(yōu)化膜電極組件。
阻抗譜通常是繪制成博德圖和奈奎斯特圖的形式。在博德圖中，阻抗的幅值和相位繪制成頻率函數(shù)；在奈奎斯特圖中，阻抗的虛部是相對(duì)于實(shí)部在每個(gè)頻率點(diǎn)上繪制。高頻電弧反映了催化劑層的雙層電容、有效電荷轉(zhuǎn)移阻抗以及歐姆電阻的組合，低頻電弧是反映質(zhì)量傳輸產(chǎn)生的阻抗。對(duì)于給定的體系，兩個(gè)區(qū)域有時(shí)不太好定義。
圖3.1電化學(xué)體系的阻抗譜
圖3.1 給出了動(dòng)力學(xué)控制和傳質(zhì)控制的極限特點(diǎn)。然而，對(duì)于任意給定的體系，兩個(gè)區(qū)域很可能不是很好定義的。
展開 2024年電化學(xué)、可再生能源與綠色發(fā)展國際會(huì)議(ICERGD2024)
2024年電化學(xué)、可再生能源與綠色發(fā)展國際會(huì)議(ICERGD2024)
會(huì)議簡介
2024國際電化學(xué)、可再生能源與綠色發(fā)展大會(huì)（ICERGD2024）將在青島隆重舉行。本次會(huì)議聚焦電化學(xué)、可再生能源和綠色發(fā)展領(lǐng)域的最新研究成果和技術(shù)趨勢，旨在促進(jìn)相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。會(huì)議將匯集來自世界各地的頂尖專家、學(xué)者和企業(yè)代表，共同探索未來能源轉(zhuǎn)型和綠色發(fā)展的道路。會(huì)議期間，將舉辦多場主題研討會(huì)、技術(shù)訪問等活動(dòng)，為與會(huì)者提供交流與合作的平臺(tái)。期待您的參與，共同為電化學(xué)、可再生能源、綠色發(fā)展貢獻(xiàn)力量！
《AFM》休斯頓大學(xué)：用于電化學(xué)裝置有機(jī)半導(dǎo)體納米管致動(dòng)器
【摘要】
通過電化學(xué)過程將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的電化學(xué)裝置有許多應(yīng)用，從機(jī)器人和微泵到微透鏡和生物電子學(xué)。迄今為止，實(shí)現(xiàn)大變形應(yīng)變和快速響應(yīng)對(duì)于電化學(xué)致動(dòng)器仍然具有挑戰(zhàn)性，其中阻力限制了器件運(yùn)動(dòng)，電極材料
/結(jié)構(gòu)限制了離子傳輸。
最近，
休斯頓大學(xué)
Mohammad Reza Abidian
教授
團(tuán)隊(duì)
報(bào)告了由
有機(jī)半導(dǎo)體 (OSNT) 制成的電化學(xué)致動(dòng)器、電化學(xué)傳質(zhì)和電化學(xué)動(dòng)力學(xué)的結(jié)果。
OSNTs 器件在液體和凝膠聚合物電解質(zhì)中具有快速離子傳輸和積累的高性能。該器件表現(xiàn)出令人印象深刻的性能，包括低功耗/應(yīng)變、大變形、快速響應(yīng)和出色的驅(qū)動(dòng)穩(wěn)定性。這種出色的性能源于納米管的巨大有效表面積，可促進(jìn)離子
傳輸和積累，從而產(chǎn)生高電活性和耐久性。
運(yùn)動(dòng)和質(zhì)量傳輸?shù)膶?shí)驗(yàn)研究與可變質(zhì)量系統(tǒng)的理論分析一起被利用，以建立設(shè)備的動(dòng)力學(xué)，并引入
OSNT 的歐拉-伯努利方程的修改形式。
最終，展示了由多個(gè)微致動(dòng)器組成的最先進(jìn)的小型化設(shè)備，用于潛在的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用。這項(xiàng)工作為可用于人造肌肉和生物醫(yī)學(xué)設(shè)備的下一代執(zhí)行器提供了新的機(jī)會(huì)。
相關(guān)論文以題為
Organic Semiconductor Nanotubes for Electrochemical Devices
發(fā)表在《
A
dvanced Functional Materials
》上。
【主圖導(dǎo)讀】
圖1
OSNTs 器件的制造和表征。
A) 示意圖說明了執(zhí)行器的分層設(shè)計(jì)。
展開 基于comsol的電芯電化學(xué)充放電膨脹分析
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鋰離子電池從理論上來講可以認(rèn)為是一個(gè)濃差電池，正極和負(fù)極之間交替處于富鋰和貧鋰狀態(tài)，利用正負(fù)極之間的電勢差驅(qū)動(dòng)鋰離子電池在正負(fù)極之間移動(dòng)，從而達(dá)到儲(chǔ)存電能和釋放電能的目的。但是在Li+嵌入和脫出正負(fù)極材料的過程中，會(huì)導(dǎo)致活性物質(zhì)發(fā)生體積膨脹，從而在鋰離子電池內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力，特別是在嵌鋰不均勻時(shí)，不同嵌鋰狀態(tài)的活性物質(zhì)會(huì)產(chǎn)生不同的應(yīng)變，因此導(dǎo)致顆粒內(nèi)部產(chǎn)生極大的應(yīng)力，導(dǎo)致顆粒產(chǎn)生裂紋和容量衰降。
由于鋰離子電池是一個(gè)封閉的體系，我們難以對(duì)正負(fù)極材料嵌鋰過程中的反應(yīng)進(jìn)行直接的觀測，因此建模也就成了了解鋰離子電池內(nèi)部反應(yīng)機(jī)理最為有效的方式。
展開 電化學(xué)阻抗譜測試技術(shù)：簡要回顧和挑戰(zhàn) | 用阻抗譜測試鎂合金腐蝕速率？
在既有的認(rèn)識(shí)中，電化學(xué)阻抗譜是測試工作電極電化學(xué)阻抗的利器，在研究中大多采用電化學(xué)阻抗譜分析工作電極電化學(xué)反應(yīng)的阻抗特征，通過構(gòu)造模擬等效電路分析電極電化學(xué)反應(yīng)的構(gòu)成要素，但是很少有關(guān)于采用電化學(xué)阻抗譜分析電化學(xué)反應(yīng)速率的報(bào)道。本文介紹了采用電化學(xué)阻抗譜測試工作電極的腐蝕速率，值得閱讀、思考和關(guān)注。
鎂(Mg)及其合金作為研究對(duì)象，在近二十年來引起了科學(xué)界的極大興趣。從實(shí)用角度來看，Mg是最輕的結(jié)構(gòu)金屬材料，可以減少燃料消耗，從而減少溫室氣體排放。這些使得它在汽車和航空航天行業(yè)的應(yīng)用前景良好。此外，鎂合金在臨床應(yīng)用中也常用作可生物降解的植入物。鎂具有良好的生物相容性，是數(shù)百種人體代謝過程中的重要元素。然而，鎂是最具化學(xué)活性的金屬之一，其耐腐蝕性是限制甚至阻止其在實(shí)際服役條件下使用的關(guān)鍵因素之一。因此，獲得腐蝕速率的定量值對(duì)于鎂合金組織的壽命預(yù)測和腐蝕防護(hù)能力比較評(píng)估而言，顯得十分重要。
由于許多鎂合金的腐蝕速率值，往往會(huì)隨著暴露時(shí)間而發(fā)生非常顯著的變化，直到達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。因此需要在長時(shí)間的測試中測量這些值。雖然測量腐蝕速率的常用方法有失重法、析氫法和極化曲線法，但使用電化學(xué)阻抗譜法(EIS)測定腐蝕速率的方法相對(duì)較少。EIS技術(shù)的非破壞性、高精度，可重復(fù)性，以及對(duì)微小腐蝕速率測定的可靠性，該技術(shù)似乎最適合于監(jiān)測腐蝕速率值，且遠(yuǎn)低于其他技術(shù)所測量的腐蝕速率。
從科學(xué)技術(shù)的角度來看，用電化學(xué)方法測量鎂合金腐蝕速率的可實(shí)現(xiàn)性現(xiàn)在是值得懷疑的。許多研究人員通過EIS或極化曲線計(jì)算出的鎂合金腐蝕速率值，比通過重量或析氫試驗(yàn)得到的值低2倍，或者更多。這也就更不用說，通過EIS估算的腐蝕速率值與析氫試驗(yàn)之間獲得極好的相關(guān)性研究了。然而，這些研究僅限于腐蝕的初始階段(僅幾個(gè)小時(shí)或一天)。
展開 LS-DYNA中鋰電池的電化學(xué)-熱-結(jié)構(gòu)耦合擠壓、針刺模型
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文章來源：2022 第五屆LS-DYNA技術(shù)論壇
視頻鏈接：LS-DYNA中鋰電池的電化學(xué)-熱-結(jié)構(gòu)耦合擠壓、針刺模型
技術(shù)校對(duì)：董驍， Ansys高級(jí)應(yīng)用工程師；整理編輯：俞琴
COMSOL電化學(xué)耦合案例天花板！
隔離膜中的聚合物骨架不導(dǎo)電子，電化學(xué)反應(yīng)只發(fā)生在固體活性物顆粒與電解液交界面處，其反應(yīng)方程式為：
陽極：LixC6? Li0C6+ xLi++ xe-
陰極：Liy - xFe POC4+ xLi++ xe-? Fi0PO4
1、電化學(xué)模型
基于 Newman 的多孔性電極理論的電化學(xué)模型，其中描述正負(fù)電極顆粒表面電化學(xué)反應(yīng)過程的Buter-Volmer方程為：
j0為交換電流密度，單位為 A·cm-2；η 是局部過電位，單位為 V；αc和 αa是正負(fù)電極電化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)移系數(shù)，取 0.5；F 為法拉第常數(shù)，數(shù)值為96485 C·mol-1；R 為理想氣體常數(shù)，數(shù)值為 8.314 J·mol-1· K-1。
交換電流密度表達(dá)式為：
k0為反應(yīng)速率常數(shù)；cs,max為材料最大固相鋰離子濃度；cs,surf為電極和電解液界面處鋰離子濃度。
展開 電化學(xué)氫氣傳感器在電力行業(yè)的應(yīng)用
在現(xiàn)代化的電力行業(yè)中，電化學(xué)氫氣傳感器具有廣泛的應(yīng)用前景，所以在很多行業(yè)都起著很大的作用，例如電力行業(yè)，儲(chǔ)能，工業(yè)安全領(lǐng)域等。因?yàn)闅錃馐且环N優(yōu)良的儲(chǔ)能介質(zhì)，具有高能量密度、快速響應(yīng)和靈活應(yīng)用等優(yōu)點(diǎn)，因此電力行業(yè)中大量使用氫氣作為儲(chǔ)能手段，而電化學(xué)氫氣傳感器則是實(shí)現(xiàn)氫氣安全、高效應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)之一。
隨著新能源技術(shù)的發(fā)展，氫能作為一項(xiàng)具有低碳、高效、可再生的能源形式，受到了越來越多國家和行業(yè)的重視與推廣。在電力行業(yè)中，氫燃料電池技術(shù)是一種只有水和電能作為副產(chǎn)品的新型能源解決方案，其效率高、清潔環(huán)保，是未來電力生產(chǎn)的重要發(fā)展方向之一，有著巨大的潛力和開發(fā)前景。所以，通過電化學(xué)氫氣傳感器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)燃料電池工作狀態(tài)的有效監(jiān)控，提高電能輸出效率并避免故障發(fā)生。
電化學(xué)氫氣傳感器可以用于監(jiān)測儲(chǔ)能電池組工作過程中產(chǎn)生的氫氣濃度。目前，儲(chǔ)能電池廣泛應(yīng)用于電力調(diào)峰、電網(wǎng)備用等領(lǐng)域，但電池老化、過充過放等問題可能導(dǎo)致氫氣產(chǎn)生并聚集，從而引發(fā)爆炸等事故。通過實(shí)時(shí)監(jiān)測儲(chǔ)能電池組工作過程中產(chǎn)生的氫氣濃度，可以有效避免安全隱患。同樣，電化學(xué)氫氣傳感器還可以用于檢測變壓器等電力設(shè)備內(nèi)部是否存在氫氣泄漏等問題，保障設(shè)備運(yùn)行的安全性。
針對(duì)在電力行業(yè)中對(duì)氫氣的檢測，工采網(wǎng)推薦以下電化學(xué)氧氣傳感器使用在檢測氫氣濃度，可以有效的避免氫氣濃度過高而產(chǎn)生對(duì)人身以及設(shè)備安全的危害。
英國Alphasense氫氣傳感器 - H2-AF
氫氣傳感器H2-AF具有高性能體積小，靈敏度高，選擇性好，低濃度輸出線性好等優(yōu)點(diǎn)，響應(yīng)時(shí)間為100s，量程為0~2000ppm,工作環(huán)境為-30~55℃，15~90%RH,主要用在氫氣氣體變送器，各種氫氣檢測場合。
展開 混凝土中鋼筋的電化學(xué)腐蝕模擬 ￥1000
這個(gè)過程是一個(gè)電化學(xué)過程，涉及到陰極和陽極反應(yīng)。鋼筋在環(huán)境中處于陰極的區(qū)域，而氧氣反應(yīng)位于陽極的區(qū)域。在這種電化學(xué)反應(yīng)中，鋼筋表面上的氧化物會(huì)導(dǎo)致鋼筋的腐蝕和銹蝕。
本案例建立了一鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)簡化模型，基于COMSOL軟件中的三次電流分布模塊和固體力學(xué)模塊，仿真模擬得到了鋼筋氧化腐蝕過程中的電化學(xué)場、鋼筋的腐蝕層厚度以及破壞區(qū)域變化，仿真結(jié)果如圖所示：
電化學(xué)場
腐蝕層厚度
腐蝕破壞區(qū)域
感興趣的朋友，歡迎交流模型！
蘇大遲力峰教授和美國西北大學(xué)Facchetti、Marks教授合作AM：在電化學(xué)晶體管領(lǐng)域取得進(jìn)展
有機(jī)聚合物電化學(xué)晶體管(OECT)因其高跨導(dǎo)、低驅(qū)動(dòng)電壓、水溶液環(huán)境兼容的特點(diǎn)在生物/柔性電子學(xué)領(lǐng)域展現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用前景。有機(jī)電化學(xué)晶體管通過引入電解質(zhì)層取代傳統(tǒng)的絕緣層，利用離子摻雜活性層薄膜實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)半導(dǎo)體薄膜載流子濃度的調(diào)控，從而可以在較低驅(qū)動(dòng)電壓下獲得較高電流。然而高性能的電化學(xué)晶體管需要同時(shí)平衡氧化還原化學(xué)、薄膜中電子輸運(yùn)以及離子滲透與傳輸。其中離子的滲透和輸運(yùn)對(duì)于目前大部分高遷移率共軛聚合物都是一個(gè)主要問題。因?yàn)閺膫鹘y(tǒng)場效應(yīng)晶體管開發(fā)的聚合物多是疏水的，不利于水溶性溶液中離子的注入，進(jìn)而限制了其電化學(xué)晶體管的性能。
針對(duì)高遷移率共軛聚合物較差的離子滲透和遷移能力問題，遲力峰教授課題組與美國西北大學(xué)Tobin Marks課題組合作通過自然誘導(dǎo)的溶液呼吸法構(gòu)筑系列多孔結(jié)構(gòu)活性層以改善共軛聚合物的離子注入能力，提高電化學(xué)晶體管的性能。通過系統(tǒng)對(duì)比多孔和致密薄膜的器件性能、電容和開關(guān)速率等性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)基于多孔結(jié)構(gòu)的疏水性DPPDTT和P3HT薄膜， 可獲得相比均勻致密薄膜更高的跨導(dǎo)和更快的開啟速率。此外，多孔形態(tài)同樣可提高親水性聚合物的摻雜程度而得到更高性能的電化學(xué)晶體管。圖1和2分別給出了系列聚合物的多孔薄膜形態(tài)、結(jié)構(gòu)及其電化學(xué)器件性能。
圖1. 本研究用的聚合物分子結(jié)構(gòu)及其多孔結(jié)構(gòu)的SEM、AFM圖 b,e) DPPDTT; c,f) P3HT, d,g) Pg2T-T.
圖2. 基于均勻致密和多孔聚合物薄膜的電化學(xué)晶體管器件結(jié)構(gòu)和器件性能對(duì)比圖。
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