CS360恆電位儀:
具備高頻電化學阻抗分析(EIS)功能

CS360 電位儀 — 10μHz~8MHz 高頻 EIS 模組,專為固態電解質材料研究開發

  • EIS 頻率範圍:10 μHz ~ 8 MHz

  • 特別針對固態電解質材料研究進行開發

  • 支援極低頻至超高頻的電化學阻抗分析,適用於高阻抗系統與複雜界面行為探討

  • 提供卓越的穩定性與高解析度量測,為先進能源材料與電化學機制研究提供關鍵工具

主要技術規格(Key Specifications)— CS360 電位儀

  • 最大輸出電流:±2 A

  • 最大施加電位:±10 V

  • EIS 頻率範圍:10 μHz ~ 8 MHz

  • 電流量測範圍:2 nA ~ 2 A,共 10 段可選

  • 電位量測範圍:共 4 段(±200 mV、±2.5 V、±5 V、±10 V)

  • 恆流輸出電壓:±30 V

  • 電位控制精度:0.1% × 全量程 ± 1 mV

  • 電流控制精度:0.1% × 全量程

產品介紹

CS360 單通道恆電位儀/電流儀(具備 EIS 模組)
CS360 結合 DDS 任意波形產生器恆電位儀/電流儀(potentiostat/galvanostat)頻率響應分析儀(FRA) 為一體。藉由內建雙通道 24 位元 Delta-sigma 類比數位轉換器(ADC),提供卓越的穩定性與高解析度:

  • 電位解析度可達 1 mV

  • 電流解析度可達 1 pA

EIS 頻率範圍高達 8 MHz,特別適用於固態電解質材料研究,是進行高阻抗與高頻電化學測試的理想工具。

應用領域

  • 能源材料研究:固態電池、鋰離子電池、太陽能電池、燃料電池、超級電容器等

  • 電催化研究:HER(氫析出)、OER(氧析出)、ORR(氧還原)、CO₂RR(二氧化碳還原)、NRR(氮還原)、水分解等

  • 電合成與反應機制研究:電解合成、電鍍、陽極氧化與電解過程分析

  • 金屬腐蝕與防護應用:腐蝕行為評估、防蝕劑效果、塗層防護與陰極保護效率分析

固態電池與高頻 EIS 的應用價值

固態電池具備高能量密度、快速充放電能力與長壽命等優勢,已廣泛應用於電動車、穿戴式裝置等領域。由於其具備防漏、阻燃及抑制鋰枝晶生長等特性,固態電解質大幅提升了電池的安全性

在研究固態電池性能的過程中,電化學阻抗分析(EIS)是一項關鍵技術。透過在不同頻率範圍內量測 EIS,可獲得有關電荷傳輸、電化學反應行為等重要資訊,進而為開發高性能全固態電池提供理論依據與技術支撐。


CS360 工作站在固態電解質研究中的優勢

CS360 電化學工作站支援高達 8 MHz 的 EIS 頻率範圍,能夠滿足對固態電解質進行高頻阻抗分析的需求

固態電解質的研究尤其重視其高頻區段的阻抗行為,這有助於:

  • 定量分析材料的電子與離子導電性

  • 揭示材料的微觀結構問題(如晶界效應)

  • 材料優化設計與電池性能提升提供科學依據

CS360 透過高頻 EIS 功能,成為探索固態電池材料本質、提升實際應用性能的理想儀器。

固態電池用電池固定夾具

固態電池固定夾具專為實驗室與研發用途設計,用以安全、穩固地夾持各類型固態電池樣品,確保在測試過程中具備良好的電接觸穩定性機械固定性,特別適合進行阻抗(EIS)、CV、充放電等電化學測試。

主要特點:

  • 適用於薄片型、圓片型或定制尺寸之固態電池樣品

  • 支援雙電極或三電極系統(可選配參考電極)

  • 可選用不銹鋼、鉬、鎳、金屬鍍金等導電材料電極端子

  • 設計具備氣密或隔絕濕氣選項,延長測試時間穩定性

  • 可整合溫控模組或壓力模組,模擬實際工作環境

  • 搭配電化學工作站如 CS360 可直接進行 EIS、電荷傳輸與電導分析

EIS 測試波形特性

EIS 測試透過施加小振幅正弦波,可解析固態鋰電池中的電荷傳輸與界面阻抗行為,進而評估電解質性能與材料微結構問題。

CS360 技術規格(Specifications)

🔹 基本功能

  • 支援 2、3 或 4 電極配置

  • 最大施加電位:±10 V

  • 最大輸出電流:±2 A

  • 電位控制精度:0.1% × 全量程 ±1 mV

  • 電流控制精度:0.1% × 全量程

  • 電位解析度:1 μV

  • 電流靈敏度:1 pA

  • 電位上升時間:≤1 μs

  • 參考電極輸入阻抗:10¹³ Ω || 5 pF

  • 輸入偏壓電流:≤10 pA

  • 電位量程:±200 mV、±2.5 V、±5 V、±10 V(共 4 段)

  • 電流量程:±200 pA ~ ±2 A(共 11 段)

  • 遵循電壓(Compliance Voltage):±30 V

🔹 掃描與量測功能

  • CV / LSV 掃描速率:0.001 mV/s ~ 10 kV/s

  • CA / CC 脈衝寬度:0.0001 ~ 65,000 s

  • 掃描電流增量:1 mA @ 1 A/ms

  • 掃描電位增量:0.02 mV @ 1 V/ms

  • SWV 頻率:0.001 ~ 100 kHz

  • DPV / NPV 脈衝寬度:0.001 ~ 100 s

  • 資料擷取精度:16-bit @ 1 MHz;20-bit @ 1 kHz

  • DA 輸出解析度:20-bit

  • CV 最小電位增量:0.02 mV

  • 低通濾波器:涵蓋 7 個數量級

🔹 系統與介面

  • 電位/電流範圍切換:手動 / 自動

  • 接地模式:浮地(Floating)、接地(Earthing),支援 ZRA 模式

  • 通訊介面:USB 2.0、RJ45 乙太網路

  • 作業系統支援:Windows 10 / 11

  • 電源供應:90~240 V AC,50/60 Hz

  • 尺寸 / 重量:36 × 30 × 16 cm / 6.5 kg


⚡ 電化學阻抗分析(EIS)功能

📡 信號產生器

  • 頻率範圍:10 μHz ~ 8 MHz

  • 交流振幅:1 mV ~ 2500 mV

  • 直流偏壓(DC Bias):-10 V ~ +10 V

  • 輸出阻抗:50 Ω

  • 頻率準確度:0.1%

  • 信號解析度:0.1 mV RMS

  • 波形類型:正弦波、三角波、方波

  • 波形失真度:<1%

  • 掃描模式:對數 / 線性、遞增 / 遞減

📈 信號分析器

  • 積分時間:最短 10 ms 或一個週期最長時間

  • 最大量測週期數:10⁶ 次 或 10⁵ s

  • 量測延遲設定:0 ~ 10⁵ s

  • 直流偏移補償範圍:電位 -10 V ~ +10 V、電流 -2 A ~ +2 A

  • 頻寬覆蓋:8 個數量級,支援自動與手動設定

🧪 支援技術模式一覽(Techniques Supported)

✅ 穩態極化測試(Stable Polarization)

  • 開路電位(OCP)

  • 定電位控制(Potentiostatic, I–T 曲線)

  • 定電流控制(Galvanostatic)

  • 動態極化(Potentiodynamic, Tafel 曲線)

  • 電流掃描動態極化(Galvanodynamic, DGP)


🔄 暫態極化測試(Transient Polarization)

  • 多階梯電位(Multi Potential Steps)

  • 多階梯電流(Multi Current Steps)

  • 電位階梯(VSTEP)

  • 電流階梯(ISTEP)


⏱ 時間序列法(Chrono Methods)

  • 定電流電位法(Chronopotentiometry, CP)

  • 定電位電流法(Chronoamperometry, CA)

  • 電量法(Chronocoulometry, CC)


📉 伏安法(Voltammetry)

  • 線性掃描伏安法(Linear Sweep Voltammetry, LSV)

  • 循環伏安法(Cyclic Voltammetry, CV)

  • 階梯伏安法(Staircase CV, SCV)

  • 方波伏安法(Square Wave Voltammetry, SWV)

  • 微分脈衝伏安法(Differential Pulse Voltammetry, DPV)

  • 正常脈衝伏安法(Normal Pulse Voltammetry, NPV)

  • 微分正常脈衝伏安法(DNPV)

  • 交流伏安法(AC Voltammetry, ACV)

  • 二次諧波交流伏安法(2nd Harmonic ACV, SHACV)

  • 傅立葉轉換交流伏安法(FTACV)


📊 電化學阻抗分析(EIS)

  • 定電位阻抗分析(Potentiostatic EIS, Nyquist、Bode 圖)

  • 定電流阻抗分析(Galvanostatic EIS)

  • 指定頻率的 EIS 測試(Potentiostatic / Galvanostatic, Optional Frequency)

  • 單一頻率對時間的 EIS 測試(EIS vs. Time)

  • Mott-Schottky 測試(半導體性分析)


⚙ 腐蝕測試(Corrosion Measurements)

  • 循環極化曲線(CPP)

  • 線性極化曲線(LPR)

  • 電化學動電位再活化測試(EPR)

  • 電化學噪聲(ECN)

  • 零電阻電流計(ZRA)


🔋 電池測試(Battery Testing)

  • 電池充放電測試(Battery Charge / Discharge)

  • 定電流充放電(Galvanostatic GCD)

  • 定電位充放電(Potentiostatic PCD)

  • 定電位間歇滴定技術(PITT)

  • 定電流間歇滴定技術(GITT)


⚡ 安培法(Amperometric Techniques)

  • 微分脈衝安培法(DPA)

  • 雙微分脈衝安培法(DDPA)

  • 三重脈衝安培法(TPA)

  • 積分脈衝安培檢測(IPAD)


🔍 剝離伏安法(Stripping Voltammetry)

  • 定電位剝離(Potentiostatic Stripping)

  • 線性/階梯/方波剝離(Linear, Staircase, Square Wave Stripping)

  • 微分脈衝剝離(DPV Stripping)

  • 正常脈衝剝離(NPV Stripping)

  • 微分正常脈衝剝離(DNPV Stripping)


🔧 延伸功能(Extensions)

  • 電化學沉積/剝離(Electrochemical Stripping / Deposition)

  • 批量電解(Bulk Electrolysis with Coulometry, BE)

  • 電解質內阻測量(Rs Measurement)

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