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Dans cette Application Note, la spectroscopie d’impédance électrochimique (SIE) est appliquée pour tester une batterie du commerce connectée selon deux manières différentes. Pour la première mesure SIE, la batterie est connectée selon une configuration de mesure à deux bornes. Pour la seconde mesure SIE, la batterie est connectée selon une configuration de mesure à quatre bornes (détection Kelvin). La différence entre les manières de connecter les conducteurs fournit différentes valeurs d'impédance mesurées pour la batterie.

La façon dont les dispositifs à faible impédance, comme les piles à combustible et les piles et batteries, sont connectés à une charge influence leurs performances. Ce document présente une comparaison des résultats de la spectroscopie d’impédance électrochimique (SIE) appliquée à une batterie Li-ion du commerce. Différentes mesures SIE ont été effectuées en modifiant la façon de connecter la batterie au potentiostat.

La spectroscopie d'impédance électrochimique (SIE) est une technique efficace de caractérisation des systèmes électrochimiques. Au cours des dernières années, la SIE a trouvé de nombreuses applications dans le domaine de la caractérisation des matériaux. Elle est couramment utilisée pour caractériser des revêtements, des batteries, des piles à combustible et des phénomènes de corrosion. Cette Application Note expose les principes d'une mesure SIE.

Les techniques DC ne fournissent aucune information sur la dynamique interne d'une installation PV. Des informations supplémentaires peuvent pour cette raison être tirées de mesures dépendant du temps et de la fréquence. La spectroscopie d'impédance électrochimique offre de nos jours la possibilité particulière d'analyser le comportement d'un composant ou d'une installation avec différentes intensités de lumière dans la gamme de fréquences sous conditions d'exploitation.

L'Application Note AN-EIS-004 sur les modèles de circuits équivalents a donné un aperçu des différents éléments de circuits utilisés pour créer un modèle de circuit équivalent. Après avoir identifié un modèle adapté au système à analyser, l'étape suivante de l'analyse des données consiste à évaluer les paramètres du modèle. Ceci est réalisé par régression non linéaire du modèle jusqu'à obtenir les données. La plupart des systèmes d'impédance sont dotés d'un programme d'ajustement aux données. Cette Application Note présente la façon d'ajuster les données à l'aide de NOVA.

Cette Application Note décrit l'avantage d'un enregistrement des données brutes de la période de temps pour chaque fréquence individuelle durant une mesure d'impédance électrochimique.

Dans cette Application Note, une combinaison de PGSTAT et charge électronique est utilisée pour effectuer une spectroscopie d'impédance électrochimique sur une pile à combustible fonctionnant à courant élevé.

Les mesures d'impédance dans le cas de piles à combustible sous charge permettent d'analyser l'influence des différentes piles à combustible en termes de comportement et de vieillissement (si détectable) de la pile à combustible. Afin de réaliser des mesures à densité de courant élevée, les systèmes Autolab peuvent être raccordés à la charge électronique d'un système tiers. La plage mesurable de l'appareil est ainsi agrandie de plusieurs puissances de dix du courant.

Explore how to construct simple and complex equivalent circuit models for fitting EIS data in this Application Note. Nyquist plots are shown for each example.

Here, the most common circuit elements for EIS are introduced which may be assembled in different configurations to obtain equivalent circuits used for data analysis.

Cette Application Note explique le dispositif permettant d'effectuer une SIE et présente les différents types de connexions dans la cellule électrochimique et les paramétrages des appareils.

Les cellules TSC SW Closed et TSC Battery sont des systèmes compacts conçus pour mesurer des matériaux sensibles à l'air ou à l'humidité, comme ceux utilisés dans les piles. Ce document explique deux séquences d'essai. La première séquence fait appel à la voltampérométrie cyclique potentiostatique (CV) alors que la seconde opère par spectroscopie d'impédance électrochimique (SIE).

Dans cette note d'application, l'EIS est appliquée à trois échantillons d'aluminium revêtu avant et après la mesure de la dissolution progressive (stepwise dissolution measurement, SDM). Cette technique a été analysée dans l'Application Note AN-COR-08.

The DuoCoin Cell Holder is introduced. EIS measurements on a commercial coin cell battery are performed. Differences in impedance between the four-terminal configuration and two-terminal configuration is highlighted, putting in evidence the importance of having a direct four-terminal configuration, when low-impedance DUTs are investigated.

This Application Note presents the Mott-Schottky measurement, an extension of electrochemical impedance spectroscopy (EIS), on a popular semiconducting material.

To improve the performance of electrochemical energy storage devices like batteries and supercapacitors, one can focus on enhancing the ion conductivity (ƠDC) of the electrolyte. It is a common method for obtaining ƠDC values of different electrolyte systems, to carry out electrochemical impedance spectroscopy (EIS) experiments, at different temperatures, in a 2-electrode setup.

La norme internationale ISO 17463 décrit la détermination des propriétés anticorrosives des revêtements protecteurs organiques à haute impédance sur les métaux. Cette technique met en œuvre des cycles composés de mesures de spectroscopie d'impédance électrochimique (SIE), de polarisations cathodiques et de relaxation de potentiel. Cette Application Note montre la conformité du PGSTAT M204 de Metrohm Autolab et de la cellule plate à la norme ISO 17463.

La conservation des denrées alimentaires et des boissons dépend entre autres de l'emballage utilisé. Les métaux constituent un emballage idéal, étant donné qu'il est possible de les revêtir de diverses couches de passivation de qualité alimentaire. Des mesures électrochimiques comme la spectroscopie d'impédance électrochimique (SIE) permettent de contrôler l'intégrité des revêtements.

Dans cette Application Note, nous montrons comment déterminer l'indice de transfert lithium-ion d'un électrolyte binaire liquide commercial pour batterie lithium-ion, sur la base d'une méthode de spectroscopie d'impédance électrochimique à très basse fréquence (SIE-TBF).

Dans cette Application Note, nous montrons comment déterminer la tortuosité à travers le plan τ d'un matériau de cathode commercial pour batterie lithium-ion, connaissant sa porosité et l'épaisseur de revêtement, sur la base d'une méthode de spectroscopie d'impédance électrochimique (SIE).

La conductivité protonique des membranes faites d'un matériau conducteur de protons est une grandeur qu'il est essentiel de déterminer. Cette Application Note présente, à titre d'exemple, les résultats d'une étude de la σDC(T) déterminée par spectroscopie d'impédance pour un nouveau conducteur protonique solide à l'état sec.

La spectroscopie d'impédance électrochimique, SIE en abrégé, s'est révélée être très efficace pour les mesures de la résistance de polarisation par rapport aux systèmes de corrosion et la détermination des mécanismes de corrosion.

In this Application Note the use of Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) for the characterisation of PEM fuel will be demonstrated. It will be shown that EIS is a powerful diagnostic tool for the determination of the following factors that can influence the performance of a PEM fuel cell.

La spectroscopie d'impédance électrochimique (SIE) est une puissante technique capable de fournir des informations sur les processus se produisant sur l'interface électrode-électrolyte. Les données collectées par SIE sont modélisées avec un circuit électrique équivalent approprié. La procédure d’ajustement modifie les valeurs des paramètres jusqu’à ce que la fonction mathématique corresponde aux données expérimentales avec une certaines marge d’erreur. Cette Application Note donne quelques suggestions afin d'obtenir des paramètres initiaux acceptables et d'effectuer un ajustement précis.

The main components of a battery are the positive and negative electrodes, together with the electrolyte, which provides only the ionic conductivity. The most common electrolytes are in the liquid state. Therefore, a separator is needed to provide a physical separation between the electrodes. The separator is soaked with electrolyte. The MacMullin number is a parameter used to determine the quality of a separator, in terms of ionic conductivity, when soaked with an electrolyte. The MacMullin number can be calculated, using the results of data fitting of two EIS experiments and the geometric factors of the measurement cells. In this application note, a commercial electrolyte is employed, together with a porous filter, used as a separator.

This Application Note explains manual and automated iR drop correction with electrochemical impedance spectroscopy and cautions against using less accurate methods.

Using disposable 11COND screen printed electrodes and electrochemical impedance spectroscopy, conductivity in drinking water can be measured using only 100 µL samples.

This application introduces two tools (current interrupt and positive feedback) that measure and compensate for up to 90% of the ohmic iR drop, a common error in electrochemistry.

In battery research, electrochemical impedance spectroscopy (EIS) is a necessary tool to investigate the processes occurring at the electrodes. With a common three-electrode battery, EIS can be performed sequentially first at one electrode and then at the other electrode.

Polarization resistance (Rp) can quantify the corrosion resistance of metals as an alternative to Tafel analysis. Its methodology and practical use as described in ASTM G59 are discussed.

La permittivité relative εr, également appelée constante diélectrique, est d'une grande importance pour la caractérisation des matériaux. Elle peut être définie comme le rapport entre la quantité d'énergie électrique stockée dans un matériau et la quantité d'énergie électrique stockée dans le vide. L'un des moyens les plus simples de connaître la permittivité relative est de la calculer à partir des valeurs de capacité. Cette Application Note compare cinq techniques permettant d'extraire les valeurs de capacité.

This application explains ohmic iR drop in electrochemical cells, its causes, and strategies to minimize its impact for accurate and reliable potential measurements.

Cette Application Note décrit comment les mesures SDM (ou Stepwise Dissolution Measurement en anglais) montrent la dissolution progressive des échantillons en aluminium revêtu. Il s'agit ici de mieux comprendre les processus de corrosion. En association avec le logiciel NOVA et la cellule de corrosion 1 L, l'Autolab PGSTAT204 constitue un excellent choix pour exécuter des mesures de corrosion SDM, ou autres, rapides et précises.

Cette Application Note présente les détails et un aperçu des principales conclusions de l'expérience SIE et CV pour étudier la structure d'un modèle d'interface solide-électrolyte se formant sur une électrode de carbone vitreux plane en contact avec un électrolyte de batterie organique typique.

Les paramètres cinétiques et de transfert de masse de la réaction d'électro-oxydation de TEMPO ont été mesurés à l'aide de la cellule de mesure TSC Surface pour le système Autolab Microcell HC. La cellule permet l'étude à température contrôlée des processus électrochimiques dans les électrolytes liquides dans une configuration à trois électrodes.

Les cellules solaires à pigments photosensibles (en anglais, dye-sensitized solar cells ou DSC) font actuellement l’objet de recherches approfondies dans le cadre des énergies renouvelables en tant que système photovoltaïque (PV) à faible coût. Pour caractériser les équipements photovoltaïques, il est possible d'utiliser deux autres méthodes ayant recours à la gamme de fréquences et basées sur la modulation de l'intensité lumineuse. Ces deux méthodes sont, d'une part, la spectroscopie de la phototension par modulation de l'intensité lumineuse (IMVS, intensity-modulated photovoltage spectroscopy), laquelle mesure la fonction de transmission entre l'intensité de la lumière modulée et la tension en CA générée, et d'autre part, la spectroscopie du photocourant par modulation de l'intensité lumineuse (IMPS, intensity-modulated photocurrent spectroscopy) qui, elle, mesure la fonction de transmission entre l'intensité de la lumière modulée et le courant en CA généré.Cette Application Note décrit l'utilisation du PGSTAT302N de Metrohm Autolab équipé d'un module FRA32M en association avec le kit Autolab Optical Bench pour la caractérisation des équipements photovoltaïques par IMVS et IMPS.

Cette Application Note montre comment récupérer des informations avec les Metrohm Autolab PGSTAT et le Metrohm Autolab Optical Bench sur le mécanisme et la cinétique de la réaction inverse, réaction secondaire qui limite les performances des cellules solaires à pigment photosensible.

La corrosion des métaux est un problème majeur qui non seulement affecte de nombreux secteurs industriels, mais aussi la vie privée, entraînant des coûts énormes. Dans cette Application Note, les résultats obtenus lors des études sur la corrosion électrochimique de différents métaux sont comparés aux données de la littérature scientifique.

Un inhibiteur de corrosion est une substance qui réduit la vitesse de corrosion d'un métal. Un inhibiteur de corrosion est généralement ajouté en faible concentration au milieu corrosif. Cette Application Note explique comment utiliser les appareils Metrohm Autolab pour contrôler la qualité des inhibiteurs.

Une électrode de référence possède un potentiel électrochimique exactement défini et stable (à température constante) auquel sont comparés les potentiels appliqués ou mesurés dans une cellule électrochimique. Une bonne électrode de référence est donc stable et non polarisable. En d'autres termes, le potentiel d'une telle électrode est maintenu stable dans l'environnement utilisé, ainsi qu'au passage d'un courant faible. Cette Application Note répertorie les électrodes de référence les plus utilisées, ainsi que leurs domaines d'utilisation.

This application shows how EIS, combined with INTELLO and NOVA, tracks changes in internal battery resistance across SOC levels to study performance and aging mechanisms.

The mass transport characteristics of the diffusion controlled oxidation and reduction of the ferri/ferro cyanide couple was studied using the Autolab RDE with a low noise liquid Hg contact.

Zinc coatings are widely applied for medical devices and to protect steel against corrosion. Electrodeposition, modulated by electrochemical parameters and tailored additives such as polyethylene glycol (PEG), enables control over coating morphology, with PEG shown to delay deposition and promote smoother surfaces. This Application Note demonstrates that EQCM-D, integrated with electrochemical methods, provides detailed insight into Zn deposition and additive effects, supporting process optimization for coating performance.

The Devanathan-Stachurski cell (or «H cell») is successfully used to evaluate the permeation of hydrogen through sheets or membranes. As small amounts of hydrogen pass through the sheet or membrane, a very sensitive potentiostat is required for its detection. A study of the hydrogen permeation properties of different iron sheets is discussed in this Application Note while taking the instrumental requirements into account.

PEDOT:PSS is a tunable, conductive coating whose properties depend on parameters such as counter-ion selection, secondary doping, and polymerization conditions. This Application Note demonstrates the combined use of EQCM-D, Raman spectroscopy, and electrochemical methods to monitor film growth, correlating frequency and dissipation changes across harmonics with in situ spectroscopic and electrochemical signals. The introduced probe-based EQCM-D platform enables simultaneous Raman acquisition, providing a powerful tool to design and optimize PEDOT:PSS coatings.

This Application Note explains how researchers can determine the underlying chemistry and potential failure mechanisms from cycle testing batteries with INTELLO.