Chuyển hướng tin nhắn
Điện hóa

Điện hóa

Các thiết bị potentiostat/galvanostat cho nghiên cứu và thử nghiệm điện hóa.

Bất kỳ yêu cầu của bạn là gì – Chúng tôi đều có thiết bị Điện hóa phù hợp với bạn

Danh mục thiết bị điện hóa của chúng tôi bao gồm thiết bị điện hóa nhỏ gọn, đơn và đa kênh. Sử dụng các bộ lọc để tối ưu hóa tìm kiếm của bạn và tìm hệ thống điện hóa hoàn hảo cho bạn.

Find applications for Electrochemistry

Đo lường chính xác và đáng tin cậy – Phụ kiện điện hóa

Tại sao chọn điện hóa của Metrohm? – Chúng tôi là người dẫn đầu thị trường toàn cầu

Metrohm đặt ra tiêu chuẩn cho thiết bị điện hóa. Hơn 30 năm trước, chúng tôi là người tiên phong trong việc phát triển điện hóa kỹ thuật số đầu tiên có sẵn trên thị trường, điều khiển hoàn toàn bằng máy tính. Sự cam kết đổi mới của chúng tôi tiếp tục thúc đẩy chúng tôi tiến về phía trước. Ngày nay, chúng tôi cung cấp một loạt các thiết bị điện hóa, từ các potentiostat và galvanostat nhỏ gọn đến mô-đun, từ một kênh đến nhiều kênh và từ bàn thí nghiệm đến các potentiostat di động.

  • Độ tin cậy: Tất cả các thiết bị của chúng tôi đều trải qua hàng trăm kiểm tra chất lượng trong suốt quá trình sản xuất. Trung bình, tỷ lệ hoạt động đạt 99% trong 5 năm đầu kể từ khi lắp đặt.
  • Dịch vụ vượt trội: Chúng tôi cung cấp bảo hành 3 năm dẫn đầu ngành cho tất cả các thiết bị, cùng với sự hỗ trợ địa phương có sẵn tại hơn 120 quốc gia trên toàn cầu. Điều này đảm bảo phản hồi nhanh chóng cho các yêu cầu bán hàng và dịch vụ, thường trong vòng 48 giờ.

Để giúp khách hàng tận dụng tối đa các thiết bị của chúng tôi, chúng tôi đã xây dựng một thư viện tài nguyên phong phú, bao gồm hơn 100 bản ghi chú ứng dụng, white paper và bài viết blog. Tài liệu này bao phủ nhiều lĩnh vực khoa học khác nhau, như Điện hóa học, Nghiên cứu Pin, Khoa học sự sống và Nghiên cứu Ăn mòn, cùng nhiều lĩnh vực khác.

Nếu bạn đang khám phá các kỹ thuật điện hóa như cyclic voltammetry và Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS), tài nguyên của chúng tôi cung cấp các nghiên cứu tình huống thực tế và các công thức hoặc phép tính liên quan, cung cấp hỗ trợ toàn diện phù hợp với nhu cầu của bạn.

Explore our application notes for electrochemistry

Potentiostats và galvanostats – Những câu hỏi thường gặp

potentiostat is an electrochemical instrument that controls the potential difference (voltage) between the working electrode and the reference electrode while measuring the resulting current flow between the working and counter electrodes. It maintains a constant potential, making it ideal for studying redox reactions, corrosion, and processes where precise potential control is critical.

galvanostat, on the other hand, controls the cell current rather than the voltage. This makes it suitable for applications where maintaining a constant current is required, such as electrolysis, electrodeposition, or battery charge-discharge testing.

All Metrohm Autolab and Metrohm Dropsens instruments combine both potentiostatic and galvanostatic capabilities in a single device, allowing users to select the most suitable mode based on their experimental needs.

  Potentiostat (Potentiostatic Mode) Galvanostat (Galvanostatic Mode)

Columns

Voltage (potential)

Current

Measures

Current

Voltage (potential)

When to use

When maintaining constant voltage is crucial

When maintaining constant current is crucial

Typical applications
  • Redox reactions
  • Corrosion testing
  • Voltage sweeps measurements
  • Investigating electrochemical behaviour, kinetics and electrode surface properties
  • electrochemical sensors
  • Battery cycling
  • Electrolysis
  • Electrodeposition
  • Fuel cell testing
Example techniques

Cyclic voltammetry, chronoamperometry, potentiodynamic polarization

Charge/discharge cycles, galvanostatic plating, chronopotentiometry, GITT

Electrochemical impedance spectroscopy (EIS)

Characterizing high-impedance systems (materials with coatings or corrosion protection)

Studying impedance in low-impedance systems (batteries, supercapacitors)

Consider the following criteria to select a suitable potentiostat:

  1. Voltage and current range
  2. Workload
  3. Portability
  4. Hyphenation or all-in-one solution

Voltage and current range

Consider the range of potentials and currents you expect to work with.

  • Basic requirement: Compliance voltage up to ± 10 V, max. current up to ± 100 mA: PGSTAT101, Autolab IMP, μStat-i 400Small, lightweight, and affordable
  • Moderate requirement: Compliance voltage ± 20 V, max. current ± 400 mA: PGSTAT204Small and able to add one more module (e.g. EIS)
  • Advanced requirement: Compliance voltage ± 30 V, max. current ±2 A (upgradeable) : PGSTAT302NCustomizable with a range of modules
  • Stringent requirement: Compliance voltage ± 50 V, max. current ± 6 A: VIONIC powered by INTELLO Highest specification and multi-modules in one instrument

Workload

If you plan to run multiple experiments simultaneously, you might need a potentiostat with multiple channels.

Go to Mulitchannel Line

Go to Portable Multichannel Line

Portability

A portable potentiostat can be beneficial in various scenarios where mobility, fieldwork, or on-site measurements are necessary. Metrohm can provide both single-channel and multi-channel portable potentiostats.

Go to Portable Singlechannel Line

Go to Portable Multichannel Line

Hyphenated Electrochemistry with third-party instruments or Spectroelectrochemistry integrated into one instrument

lf your research requires synchronization of electrochemistry with optical measurements (or other complementary techniques), and you would like to have two independent instruments for electrochemistry and spectroscopy (or the instrument used in the complementary technique) as hyphenated or stand-alone solutions, you can consider our hyphenated solution.

The hyphenated solution includes a UV-Vis or Raman spectroscopy instrument and a Metrohm potentiostat. The Metrohm potentiostats/galvanostats can be purchased separately and used in specific hyphenated setups together with third party instruments. Please contact your local Metrohm support office for further details. With our hyphenated solution, you can enjoy the highest performance and  flexibility in both hardware and software selection.

Go to hyphenated spectroelectrochemistry instruments

 

You can also opt for the integrated product line. All components of spectroelectrochemical devices, i.e., potentiostat, spectrometer, and light source, are integrated in only one instrument with a dedicated software including all specific tools for spectroelectrochemical experiments, such as UV-Vis, NIR and Raman spectroscopy. With the integrated instruments, you benefit from the simplicity of the hardware set up and of working with a single software.

Go to integrated spectroelectrochemistry instruments

In a potentiostat, the grounded mode is used when none of the electrodes nor the cell vessel have a direct connection with the ground. This is the most commonly used mode for electrochemical experiments performed in laboratories (i.e., wet electrochemistry research, battery research, corrosion test in lab, etc.). If other devices are used during the electrochemical experiments, you can use the faraday cage to ground them.

The schematics of a VIONIC PGSTAT in non-floating mode. Please note the EARTH connection (always connected to the metallic chassis of the instrument) and the analog ground (AGND) connection and switch.

The floating mode must be used in the following three main cases:

  1. When the working electrode is directly connected to the Earth ground (grounded WE): Corrosion tests in open air, hydrogen permeation, in-situ electronic microscopy
  2. When the counter electrode is directly connected to the Earth ground (grounded CE): Bioreactors, autoclave
  3. When the entire cell is directly connected to the Earth ground (grounded Cell): Tribocorrosion, autoclave

For any of the above-mentioned cases, the correct measurement of the current is only possible if the potentiostat is used with the correct floating mode.

The schematics of a VIONIC PGSTAT in floating mode. Please note that the analog ground (AGND) is disconnected from the instrument chassis.

Selectable floating refers to the feature of potentiostats/galvanostats to choose the ground state of the cell setup. Due to the wide variation of experimental requirements and kinds of electrochemical cells, the use of an electrochemical instrument with a floating feature (such as VIONIC or µStat-i multiX among others) brings additional versatility to the user.

To perform an electrochemical hydrodynamic measurement and induce controlled hydrodynamic flow or convection, you need:

At Metrohm, we offer different models of potentiostats that can be used with our RDEs and RRDEs through dedicated software.

To simulate turbulent pipe-flow conditions in the lab for electrochemical corrosion research, the most common and practical approach is to use a Rotating Cylinder Electrode (RCE). The RCE setup recreates realistic turbulent flow conditions found inside pipes by rotating the electrode, which enhances mass transport and mimics the turbulent fluid flow experienced in real pipelines.

In addition, a potentiostat with dedicated software capable of controlling the rotating speed of the RCE is also essential.

White Paper: Corrosion Best Practice – Creating Pipe-flow Conditions Using a Rotating Cylinder Electrode

Yes, it is possible to perform electrochemical measurements with two or more working electrodes in the same cell. You can choose among different experimental setups based on your research needs.

If your research involves working with a Rotating Ring-Disk Electrode (RRDE) or a single screen-printed electrode that integrates two working electrodes, you will need a Bipotentiostat. At Metrohm, we offer different potentiostat models with Bipotentiostat functionality, such as the AUT302N and PGSTAT204 or portable models such as STAT-I-400.

If your research requires more than two working electrodes in the same electrochemical cell, other solutions are available:

  • Potentiostat with multiBA: for simultaneous measurements on up to six working electrodes or STAT-I MULTI16 for simultaneous measurements up to 16 working electrodes.
  • Potentiostat with Multiplexer Module (MUX-SCNR16): for sequential measurements on up to 128 working electrodes

To analyze EIS results, specialized software with data fitting tools is typically required. This process involves constructing an equivalent circuit in a flexible manner and fitting the calculated equivalent data to the measured results. Through this fitting process, the software determines and displays the quantitative values of each element in the circuit, allowing for a clear interpretation of the system’s electrochemical behavior.

At Metrohm, our potentiostat software, INTELLO, NOVA, and DropView 8400, provide all these features to ensure precise and reliable EIS data analysis.

Grounded or floating mode?

Download your free copy here

This white paper gives a definition of non-floating and floating, outlines typical applications for each mode, and presents supplemental accessories for further customization.