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ModuLab XM ECS

産品概述:

• 高效能“即插即用”模組,即可擴充套件功能又可擴充套件通道  • 64MS/s平滑掃描-LSV、LSP、CV  • 高達1MS/s資料採集-脈衝、CV  • 100aA電流解析度  • ±25A電流-掃描/脈衝  • ±100V槽壓與極化  • 10μΩ 微阻抗測量  • >100TΩ 高阻抗測量  • 多種高速EIS技術

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ModuLab XM多功能電化學工作站是一款專注於極端測量Xtreme Measurement的電化學量測系統,它能夠用於測量低微歐阻抗(如新一代的鋰電池及燃料電池);能夠用於精確表徵高阻抗(如腐蝕塗層,絕緣材料)。 這個系統採用優越的AC校正技術,確保每次測量的精準性。每一臺儀器都在出廠前經過獨立的校準,使您準確測量的必選。

 

低阻抗測量
ModuLab XM ECS 可以透過內建及外接電流放大器的使用,完成低微歐阻抗的測量。適合於新一代低阻電池(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微歐阻抗的完美測試結果。

 

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效能模組,為新一代低阻能源器件研究提供了優越的表徵技術。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,節約了時間並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果,同時顯示了電池組整體阻抗及電池組中單個電池阻抗資料

可擴充套件模組化設計

ModuLabXM 電化學工作站系統採用“即插即用”模組設計,系統擁有兩個“智慧”的控制模組:

  • XM PSTAT 1M樣品/秒用於直流時域測試控制
  • XM FRA 1MHZ用於交流頻域測試控制

還有多種擴充套件模組可放大控制模組的訊號,用以對樣品施加大電壓/電流極化波形,以及放大/衰減高解析度訊號返回至控制模組:

  • 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,更有拓展應用的光電選型模組(也可直接選擇Modulab XM PhotoEchem光電化學測試系統)

  • 交流掃頻及直流時域測試技術包括:IMPS,IMVS,阻抗,光電壓衰減,電量抽取技術,I-V曲線,IPCE
  • 資料“自動”分析功能可直接得出光電樣品擴散係數和電子壽命

不僅系統透過“即插即用”可以用許多方式設定配置,而且可以由在一臺儀器上從單通道升級為多通道。從一個機箱一臺恆電位儀,到同一機箱搭配許多臺恆電位儀,或多個機箱、每個機箱各有多臺恆電位儀之擴充系統。多臺恆電位儀可用一部PC作控制,或者多部PC整合到一個系統中,從而依需要控制全部恆電位儀群組。同時,系統隨時都可增加額外的恆電位儀及選購件到每個機箱內。

 

模擬線性掃描

  • 所有配置都標準提供平滑模擬波形,如模擬線性掃描。
  • 對於電極過程中表現出非常快速的暫態行為的研究,模擬線性掃描可以保證這些過程中的快速資訊不丟失

快速測量功能

  • 具備高樣品採集速率1M樣品/秒
  • 高速脈衝波形測試(如GSM/CDMA手機電池,脈衝充放電以及脈衝伏安測試)
  • 平滑的交流波形帶來的是高精度的交流測試結果(40倍Over-Sampling取樣)--包括阻抗,導納/電容,介電常數,莫特-肖特基以及更多。即使是在>10KV/s的大的掃描速率之下操作,都能提供平滑的迴圈伏安波形。

靈活配置的系統及操作人性化的軟體

  • 提供的軟體既靈活、功能豐富,又容易使用。提供大量的實驗型別可供選擇,從標準的開路、迴圈伏安法測試到複雜的包括樣品準備的多步驟順序、高級別的實驗技術及綜合的阻抗分析…
  • 軟體提供在實驗開發所有階段的曲線圖形,所以使用者可直觀地確切看到要應用什麼波形到電解池上。當引數被輸入軟體,將顯示實驗執行時應用到電解池的實時波形圖及連線圖,使用者可檢查電解池是否正確連線,並在實驗開始前作好調整。 軟體內的連線圖增強了拓展效能,使系統組態能快速簡便地再配置設定,以適應任何型別的測試。
  • 軟體允許自由選擇資料採集模式,不管所選擇的實驗型別為何。例如,執行脈衝伏安實驗,可選擇高取樣速率,如此可分析脈衝的實際形狀(電壓與電流),以便在脈衝上選擇理想的測量點。

 

特點
• 高效能“即插即用”模組,即可擴充套件功能又可擴充套件通道 
• 64MS/s平滑掃描-LSV、LSP、CV 
• 高達1MS/s資料採集-脈衝、CV 
• 100aA電流解析度 
• ±25A電流-掃描/脈衝 
• ±100V槽壓與極化 
• 10μΩ 微阻抗測量 
• >100TΩ 高阻抗測量 
• 多種高速EIS技術

 

 

 

高速恆電位/恆電流儀

模組
系統核心模組,運用了先進的數字訊號處理器(DSP)技術.能提供準確的實驗控制、高速資料採集、資料平均及響應之安全性與步階限制。 特點如下: 
● 使用高取樣速率(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之下,傳送精度、穩定度及控制數字波形技術。 
● 應用於脈衝與快速CV技術之高速數採達1MS/S 
● 出色的頻頻寬度為所有頻率與阻抗範圍(頻率響應分析儀選項)提供精準的、可靠的高速CV、脈衝與阻抗測量。 
● 浮地電極,用於在接地的電池、壓力容器、導管與貯存箱的測量。 
● 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採集資料,如:分析脈衝或高速CV。 
● 廣泛的分析電化學技術,加上按順序安排技術的能力,可執行充/放電迴圈、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,得在電池應用與分析應用中定義充/放電實驗協定。
Pstat 1MS/s
FRA 頻率響應模組
能在整個頻率範圍內,在下列所有操作模式下進行測量:

● 單一正弦相關:提供無可匹敵的精度與可重複性。ModuLab FRA結合高品質的模擬硬體設計及新一代的高速數字訊號處理器(DSP)技術,提供更高的測量速度與精度(1MHz~10Hz,短短5秒內每10倍頻間隔計算10點),將阻抗測量效能帶領到更高的境界!

● 多正弦/快速傅立葉轉換(FFT)分析:藉著同時觸發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效能。這對於快速低頻分析及時變或不穩定體系之測量特別有用。

多正弦/快速傅立葉轉換(FFT)測量是如此快速,因此可經常在樣品體系響應改變之前進行。 
● 諧波分析:採用FFT分析技術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於將壓力激訊號基準強化;這項技術也用於診斷燃料電池執行狀態及腐蝕速率分析。

● AC伏安法與電位法:在整個頻率範圍使用上述任何技術。

FRA 1MHz (10μH z~1MHz)
FRA 300kHz (10μH z~300KHz)
輔助電壓測定模組
提供4個(差分)輔助電壓輸入作為核心恆電位儀之選項,並且作為高電壓選項之標準安裝配備。輔助電壓輸入對系統是極為靈活的附加選項,一個控制系統可以測得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:在一電池內跨陽極或陰極,或在一電池堆內跨不同單電池。 
● 陽極/陰極阻抗測量(需要FRA選項)。 
● 與外部監測裝置如:酸度計、壓力感測器、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,透過軟體的自動通道切換,對電池內幾乎無限量的點進行測試

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。 
高電壓選項標準提供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範圍下操作),能執行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(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)

標準ModuLab的核心恆電位儀能夠達到1pA 的解析度,這個解析度對於許多型別的體系已足夠,但對於要求較高的應用,如:微電極研究、高阻抗電池薄膜、奈米技術(奈米碳管)及在極高阻抗樣品上之腐蝕/塗料應用,可能需要更為靈敏的DC電流測量。

Femto小電流選項是設計用於解決極小主電流(100aA)分析。也可結合FRA與MHV高壓選項使用,以測量極高阻抗體系(>100 TΩ )

Femto Ammeter
電流放大器選項
ModuLab’s 的標準電流範圍可透過選項2A內建放大器而擴大,假如需要更大的電流,也可在系統增加外部功率放大器達50V/25A。 Booster 2A
主機插槽選項
根據不同的模組個數,按照預算選擇合適的主機箱。 Chas 08 
Chas 04
外部功率放大器選項

如果儀器內建2A無法滿足您的應用,可以使用外接電流放大器放大恆電位儀的控制電流。

 

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)

光電化學選項

針對光電化學,如染料敏化,鈣鈦礦等太陽能電池,可見光譜的光電化學研究,例如氧化鐵媒介的光解水,都可以選配光電化學選項。

 

PhotoEchem DSSC

IPCE

軟體
系統標準配置軟體 Modulab 軟體
對於熟悉先前電化學測試軟體如:Zplot 、CorrWare及MultiStat的顧客,現在在同一系列產品中有一新型且升級的套裝軟體稱為Zplot.Lab,提供許多增強的電化學功能。 Zplot.Lab 軟體

 

可擴充套件模組化設計

ModuLabXM 電化學工作站系統採用“即插即用”模組設計,系統擁有兩個“智慧”的控制模組:

  • XM PSTAT 1M樣品/秒用於直流時域測試控制
  • XM FRA 1MHZ用於交流頻域測試控制

還有多種擴充套件模組可放大控制模組的訊號,用以對樣品施加大電壓/電流極化波形,以及放大/衰減高解析度訊號返回至控制模組:

  • 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)

分析/基礎研究 
ModuLab能夠在極高資料採集速率下(達1Ms/s)執行測量,很適用於高速掃描、脈衝或步進分析技術如:快速迴圈伏安CV與一般/差動脈衝伏安NPV/DPV。

ModuLab提供平滑掃描波形和所有階躍型別之高速數採模式選擇。因此,可輕易監測到電流對連續DPV脈衝之響應波形,以使測試結果達標。實驗順序具有靈活性,能將任何組合之技術自動按順序進行,並重復使用迴圈測試功能。

燃料電池、電池及*級電容 
ModuLab系統能為電池研發而測試各種型別電池技術之特性;小型電池、電容器及應用於行動通訊與PC應用的微型燃料電池,都可直接使用ModuLab進行測試。如要測試較高功率電池,恆電位儀可並聯連線、或在系統中增加選購外部功率放大器。

ModuLab提供許多專業技術,包括陰極/陽極阻抗測量。(能夠提供完整的電池阻抗特性,對於改善電池電極效能是很重要的)。此外,ModuLab也可提供燃料電池特性諧波分析結果的診斷訊號,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分析儀,是用於對一個電池組內的多個電池或燃料電池堆連續執行阻抗及DC測試,以便在各別電池內尋找過早劣化之跡象。全部電壓達到100V這麼高的燃料電池堆,也可直接選配模組化電化學系統進行分析。

 

腐蝕與塗層 
ModuLab是個完全浮地的系統,可在困難的情況下進行測量。高電壓及femto(毫微=10-15)安培計選購在測試極高阻抗抗腐蝕塗層時提供更多的可能性。本系統也提供等效電路及Tafel資料模擬技術、線性極化電阻測量及腐蝕結果分析。

 

奈米技術/微電極

從一開始,ModuLab就設計用於測量在微電極如:奈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,結合了廣泛組合的電化學測量技術,提供*低電流下動電位與動電流測量功能。與頻率響應分析儀組合,可執行極高阻抗(>100TΩ)測量。

 

光電化學

  • 鈣鈦礦太陽能電池
  • 燃料敏化太陽能電池
  • 光解水陽極研究
  • 光電化學研究
  • 基於頻域及時域的測試,包括 IMPS, IMVS, 帶光強控制的電化學阻抗譜EIS ;電量抽取;光電壓衰減;I-V曲線測試用於填充因子,轉換效率及光功率測試。
  • “自動”資料分析,“一鍵式”計算“有效擴散係數”及“電子壽命”
  • IPCE (入射光子轉換效率)

 

 

產品介紹

 

ModuLab XM ECS Brochure (US Letter)
ModuLab XM ECS Brochure (A4)

 

 




上壹個:PARSTAT MC 多通道多功能電化學工作站

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