Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) – a powerful electrochemical technique
Dieses White Paper in englischer Sprache zur elektrochemischen Impedanzspektroskopie (EIS) geht neben den Grundlagen zu dieser Technik auch auf wichtige Punkte ein, die beachtet werden müssen, um aussagekräftige Daten zu erzeugen. Typische mögliche Fehlerquellen werden ebenso genannt wie hilfreiche Tipps für gute Messungen. Im speziellen wird auf die Technik „sub-harmonic-sampling“ eingegangen mit der die Genauigkeit von EIS-Messungen noch verbessert werden kann.
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Testing Super-Capacitors
Superkondensatoren zeichnen sich durch ihre Schnellladefähigkeit, eine hohe Leistungsdichte und lange Lebensdauer aus, sie finden vermehrt Anwendung z.B. als Kurzzeitspeicher. Dieses White Paper in englischer Sprache vermittelt Grundlagen und beschreibt die elektrochemischen Testmethoden (unterlegt mit Beispielen), die bei der Entwicklung oder Tests von Super-Kondensatoren eingesetzt werden.
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How to Buy a Potentiostat
Dieser technische Einkaufsführer in englischer Sprache unterstützt Sie bei der Suche und Auswahl nach dem geeigneten Potentiostaten für Ihren Anwendungsbereich. Schritt für Schritt werden die Fragen z.B. nach Applikation, den geforderten Spezifikationen oder dem Einsatzbereich gestellt um am Ende zu einer sinnvollen Auswahl zu gelangen – ein äußerst hilfreiches Tool für den Entscheidungsprozess...
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The Basics of Electrochemical Impedance Spectroscopy Part 4
Teil 4 von 4 Applikationsschriften in englischer Sprache zur „Elektrochemischen Impedanzspektroskopie (EIS)“. Der letzte Teil dieser Serie in englischer Sprache zur Elektrochemischen Impedanzsprecktroskopie (EIS) befasst sich mit der EIS an beschichteten Metallen.
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The Quality of Your Fit in EIS
Diese Applikationsschrift in englischer Sprache befasst sich mit dem wichtigen Tool der Elektrochemischen Impedanzspektroskopie (EIS). Bei der EIS werden die realen Daten des EIS-Scans mit einem zur Beschreibung der Phänomene hinterlegten Modell verglichen. Die Applikationsschrift beschreibt Vorgehensweise und Einschätzung der Güte dieser Modelle.
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Total Harmonic Distortion (THD)
Die elektrochemische Analysenmethode "Total Harmonic Distortion (THD)" liefert verbesserte Voraussagen z.B. zur Lebensdauer von Brennstoffzellen im Einsatz. Im Vergleich zur elektrochemischen Impedanzspektroskopie kann man mittels THD auch nicht-lineare Antwortsignale interpretieren. Die vorliegende Applikationsschrift in englischer Sprache gibt einen Überblick zu Theorie und Praxis der THD Methode.
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Electrochemical characterization of a CFY-stack with planar electrolyte-supported solid oxide cells in rSOC operation
Das frühzeitige Aufspüren von Verlustmechanismen an Brennstoffzellen findet seit Jahren mithilfe der elektrochemischen Impedanzspektroskopie (EIS) statt.
Neben dieser klassischen Analysemethode durch Fitten der Messergebnisse mit Ersatzschaltbildern, ermöglichen seit Neustem fortschrittlichere Methoden wie "Distribution of relaxation times (DRT)" und "Total Harmonic Distortion (THD)" detailliertere Einblicke für verbesserte Voraussagen über die Lebensdauer von Brennstoffzellen im Einsatz.
Die vorliegende Applikationsschrift in englischer Sprache zeigt hochfrequente THD-Artefakte als Ergebnis eines empfindlichen Online-Monitorings von künstlich herbeigeführten Alterungsprozessen der Brennstoffzelle.
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Technical Note The Risks of Using Unshielded Cables
Die Messempfindlichkeit moderner Potentiostaten/Galvanostaten ist enorm. Leider wird aber der Einfluss des Messkabels auf die Messung im Setup oft nicht berücksichtigt. Diese Technical Note in englischer Sprache befasst sich mit diesem Thema und gibt nützliche Hinweise für die Versuchsdurchführung.
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Application Note Low-Impedance-EIS at its Limits with Ref30K-Booster
Mit dieser Applikationsschrift in englischer Sprache wird das technische Limit von Gamry, sehr niedrige Impedanzen messen zu können, mit dem System aus Reference 3000 incl. 30k Booster und unter Verwendung von Präzisionswiderständen auf 16,67 µΩ beziffert.
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Troubleshooting Your Gamry Potentiostat
Mit dieser Applikationsschrift in englischer Sprache erhält man eine erste Vorschrift zur Durch-führung von Überprüfungsmessungen, wenn sich ein Gamry System fehlerhaft verhält. Diese Messungen umfassen sowohl DC- als auch AC-Messroutinen.
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Tips and Techniques for Improving Potentiostat Stability
Mit dieser Applikationsschrift in englischer Sprache wird erläutert, wie man die Regelungsstabilität eines Gamry Systems verbessern kann. Applikationen können dazu führen, dass sich die Regelungs-stabilität verschlechtert und daher erfordert es ggf. das Ausprobieren einiger verschiedener Lösungsansätze bis zum Erfolg.
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Checking the Integrity of a Gamry Cell Cable
Mit dieser Applikationsschrift in englischer Sprache wird beschrieben, wie man mit sehr geringem Aufwand einen kurzen Test des Zellkabels durchführt. Das Zellkabel wird im Allgemeinen stark beansprucht, daher kann dieser Test eine fälschlich vermutete Notwendigkeit für eine Reparatur vermeiden
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Changing Potentiostat Speed Settings
Mit dieser Applikationsschrift in englischer Sprache werden die notwendigen Änderungen in der Software bzw. im Skript des aktuell beabsichtigten Experimentes beschrieben, um das Gamry System mit dem Ziel einer stabileren Regelung zu verlangsamen.
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Calibration of an Au-coated Quartz Crystal
Mit dieser Applikationsschrift in englischer Sprache wird an einem einfachen Beispiel die Berechnung des experimentellen Kalibrierfaktors des Schwingquarzes durchgeführt bzw. die molare Masse einer abgeschiedenen Spezies unter Verwendung des Kalibrierfaktors errechnet.
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Potentiostat Fundamentals
Mit dieser Applikationsschrift in englischer Sprache wird der Potentiostat, der Galvanostat oder der ZRA als elektronisches Instrument anhand eines vereinfachten Schemas mit seinen wichtigsten Baugruppen und dessen erläuterten Funktionen vorgestellt.
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Measurement of Small Electrochemical Signals
Mit dieser Applikationsschrift in englischer Sprache werden die limitierenden Faktoren zur Messung niedriger Ströme mit dem Schwerpunkt auf der elektrochemischen Impedanz-spektroskopie, der wesentlichsten Applikation für Systeme zur Messung niedriger Ströme, diskutiert.
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Faraday Cage: What Is It? How Does It Work?
Mit dieser Applikationsschrift in englischer Sprache wird anhand experimenteller Beispiele durch Gegenübergestellung der Ergebnisse die Empfehlung zur Verwendung eines Faradaykäfigs bei Strömen kleiner als 1 µA oder Impedanzen größer als 105 Ω ausgesprochen.
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Measuring Surface Related Currents using Digital Staircase Voltammetry
Mit dieser Applikationsschrift in englischer Sprache wird gezeigt, dass ein digitales System im Vergleich zu einem analogen System qualitativ gleichwertige voltammetrische Ergebnisse liefert. Effekte an der Elektrodenoberfläche können durch Einstellungen der Stufenhöhe und –dauer sowie durch Überabtastung und Mittelung fokussiert werden.
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Characterization of a Supercapacitor using an Electrochemical Quartz Crystal Microbalance
Mit dieser Applikationsschrift in englischer Sprache wird eine Anleitung gegeben, Elektroden-materialien zur Verwendung im elektrochemischen Energiespeichermedium “Supercap”, hinsichtlich synchronisierter Masseänderungen bei Lade- und Entladevorgängen, mit einem Gamry Reference 600 und Gamry eQCM10M zu untersuchen.
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Compliance Voltage: How Much is Enough
Mit dieser Applikationsschrift in englischer Sprache wird sich der “Compliance Voltage”, der maximal realisierbaren Spannung des Potentiostaten / Galvanostaten an der Gegenelektrode, angenommen und an einem Applikationsbeispiel errechnet, wieviel man wirklich braucht.
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Two, Three and Four Electrode Experiments
Mit dieser Applikationsschrift in englischer Sprache werden die verschiedenen Möglichkeiten zur Kontaktierung elektrochemischer Messzellen erläutert. Durch die unabhängige Messung von Strom und Spannung sind maximal 4-Elektrodenanordnungen messbar.
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Understanding iR Compensation
Mit dieser Applikationsschrift in englischer Sprache werden die Auswirkungen des Spannungsabfalls durch den Elektrolytwiderstand (Ru) und die Techniken zu seiner Kompensation, Current Interrupt (CI) und Positive Feedback (PF), erläutert, sowie die Notwendigkeit und Grenzen diskutiert.
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THE Method for Crevice Corrosion Repassivation Potentials
Mit dieser Applikationsschrift in englischer Sprache wird die THE (Tsujikawa-Hisamatsu-Electrochemical) Methode vorgestellt, bei der mit einer Stimulationsphase zur Anregung der Spaltkorrosion und einer nachfolgenden Repassivierungsphase das Repassivierungspotential aufgefunden werden kann.
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Rapid Electrochemical Assessment of Paint
Mit dieser Applikationsschrift in englischer Sprache wird die Methode “Rapid Electrochemical Assessment of Paint (REAP)” vorgestellt, mit der man die Langzeit-Korrosiosschutzeigenschaften von Metallschutzbeschichtungen durch kurzfristige 24-stündige elektrochemische Tests evaluieren kann.
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EQCM Investigations of a Thin Polymer Film
Mit dieser Applikationsschrift in englischer Sprache erhält man die Grundlagen zur Charakterisierung eines elektroaktiven Polymers durch elektrochemisch kontrollierte Elektropolymerisation in Synchronisation mit einer Quarzmikrowaage zur Nachverfolgung der Gewichtszu- oder –abnahme.
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Polarization Resistance Tutorial – Getting Started
Mit dieser Applikationsschrift in englischer Sprache erhält man eine Anleitung zur Durchführung einer Polarisationswiderstandmessung RP, einer schnellen- und nicht-zerstörerischen Testmethode, am Beispiel der ParaCell incl. Auswertung im EchemAnalyst zur Berechnung der Korrosionsrate.
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Comparison of Corrosion Rate Calculated by EFM, LPR, and EIS
Mit dieser Applikationsschrift in englischer Sprache werden anhand von drei reversiblen Korrosionsprüfmethoden unter Erhalt des Polarisationswiderstandes RP trotz unterschiedlicher Messmethoden nahezu identische Korrosionsraten eines Stahlprobekörpers (C1018) bestimmt.
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Getting Started with Electrochemical Corrosion Measurement
Mit dieser Applikationsschrift in englischer Sprache werden die Grundlagen zum elektrochemischen Korrosionsvorgang und zur quantitativen Bestimmung bis zum Materialverlust pro Zeiteinheit mit der Voraussetzung einer kinetisch kontrollierten elektrochemischen Reaktion vermittelt.
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Testing Electrochemical Capacitors Part 2: Cyclic Charge Discharge and Stacks
Mit dieser Applikationsschrift in englischer Sprache erhält man eine Einführung in die Funktionen der Software zur elektrochemischen Energie (PWR) am Beispiel der Techniken zur Untersuchung von Kondensatoren, die aber ebenso auf die Testung von Batterien ausgeweitet werden kann.
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Testing Electrochemical Capacitors Part 1: CV, EIS, and Leakage Current
Mit dieser Applikationsschrift in englischer Sprache können Limitierungsprozesse bei der Energie-speicherung mit Kondensatoren unter Verwendung von elektrochemischen Basismethoden (CV, EIS und Leakage Current) charakterisiert werden und zur Aufklärung von Verlustprozessen beitragen.
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Testing Lithium Ion Batteries
Mit dieser Applikationsschrift in englischer Sprache werden Grundlagen und Aufbau einer Lithium-Ionen-Batterie sowie wichtige Parameter zu seiner Charakterisierung erklärt und an verschiedenen elektrochemischen Experimenten vorgestellt und diskutiert.
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Quick Check of EIS System Performance
Diese "Technical Note" in englischer Sprache stellt eine Anleitung und ein Testprotokoll zur Verfügung, mit dem man jedes beliebige EIS-System hinsichtlich seiner tatsächlichen Performance bzgl. Präzision und Reproduzierbarkeit sowohl bei hohen als auch bei niedrigen Impedanzen prüfen kann.
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Low-impedance EIS at its Limits: Gamry Reference 30k Booster
Mit dieser Applikationsschrift in englischer Sprache wird das technische Limit von Gamry sehr niedrige Impedanzen messen zu können, mit dem System aus Reference 3000 incl. 30k Booster und unter Verwendung von Präzisionswiderständen auf 16,67 µΩ beziffert.
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Impact on EIS using the Reference 600 / 3000 with an ECM8 Multiplexer
Mit dieser Applikationsschrift in englischer Sprache werden am Beispiel von Beschichtungen hoher Impedanz und elektrochemischen Energiespeichermedien niedriger Impedanz die Limitierungen und Veränderungen der Performance bei Verwendung eines ECM8 Multiplexers gezeigt und diskutiert.
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How Cabling and Signal Amplitudes Affect EIS Results
Mit dieser Applikationsschrift in englischer Sprache werden die Sinne geschärft, sich über die Limitierungen eines EIS-Systems zu informieren und über die Auswirkungen von Anregungsamplitude und Zellkabel nachzudenken, bevor man sich für ein System entschließt.
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Testing Electrochemical Capacitors: Part 3 – Electrochemical Impedance Spectroscopy
Mit dieser Applikationsschrift in englischer Sprache fließen viele Application Notes zur elektrochemischen Impedanzspektroskopie am experimentellen Beispiel eines Kondensators durch Verwendung verschiedener EIS-Techniken und -Analysen zusammen.
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EIS of Organic Coatings and Paints
Mit dieser Applikationsschrift in englischer Sprache gibt Gamry eine Reihe von Vorschlägen, wie man sehr hohe Impedanzen wie z.B. Korrosionsschutzschichten mit der elektrochemischen Impedanz-spektroskopie (EIS) präzise und reproduzierbar untersucht, anstatt das Limit des untersuchenden Systems zu messen.
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Verification of Low-impedance EIS Using a 1mΩ Resistor
Mit dieser Applikationsschrift in englischer Sprache erhält man eine Anleitung, wie man die Herausforderung bewältigt, die geringen Impedanzen heutiger elektrochemischer Energiespeichermedien mit hinreichender Genauigkeit reproduzierbar messen zu können.
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OptiEIS™: A Multisine Implementation
Mit dieser Applikationsschrift in englischer Sprache wird gegenüber der elektrochemischen Impedanzspektroskopie, bei der eine Frequenz nach der anderen gescannt wird, stattdessen die Verwendung von Mischfrequenzen zur Einsparung von Messzeit um ca. ¼ vorgestellt.
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EIS Measurement of a Very Low Impedance Lithium Ion Battery
Mit dieser Applikationsschrift in englischer Sprache gibt Gamry eine Reihe von Vorschlägen, wie man galvanische Zellen niedriger Impedanz mit der elektrochemischen Impedanzspektroskopie (EIS) präzise und reproduzierbar untersucht.
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Measuring Batteries Using the Right Setup (Dual-cell CR2032 and 18650 Battery holder)
Mit dieser Applikationsschrift in englischer Sprache werden die erheblich unterschiedlichen Ergebnisse der elektrochemischen Impedanzspektroskopie (EIS) an kommerziell erhältlichen Energiespeichermedien bei 2-Punkt- und 4-Punktmessungen deutlich gemacht und diskutiert.
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Potentiostatic EIS Tutorial – Getting Started
Mit dieser Applikationsschrift in englischer Sprache wird mit einer Schritt-für-Schritt Anleitung die elektrochemische Impedanzspektroskopie (EIS) am Beispiel eines beschichteten Aluminiumblechs, also einer Probe mit hoher Impedanz, experimentell nähergebracht.
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A Snapshot of Electrochemical Impedance Spectroscopy
Mit dieser Applikationsschrift in englischer Sprache erhalten Sie einen kurzen Überblick über die Methode und Applikationen der elektrochemischen Impedanzspektroskopie (EIS) incl. nützlicher Informationen bzgl. Literatur, Kurse und der Funktionsweise bei Gamry Systemen.
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Accuracy Contour Plots – Measurement and Discussion
Mit dieser Applikationsschrift in englischer Sprache werden die Grenzen der elektrochemischen Impedanzspektroskopie hinsichtlich Leistungsfähigkeit und Genauigkeit der durchführenden Systeme anhand des Accuray Contour Plots erklärt und diskutiert
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