Aplicaciones de electroquímica

Esta nota de aplicación demuestra el uso de EQCM D para el análisis simultáneo de masa y disipación en la electrodeposición de Ni(OH)₂.

Mediante el uso de electrodos desechables impresos en pantalla 11COND y espectroscopia de impedancia electroquímica, se puede medir la conductividad del agua potable utilizando muestras de tan solo 100 µL.

La espectrometría de masas electroquímica diferencial (DEMS) se utiliza para monitorizar especies gaseosas y volátiles durante reacciones electroquímicas in situ.

EC-SERS mejora la sensibilidad Raman utilizando SPE de oro activados electroquímicamente, lo que permite una detección rápida y simplificada de pesticidas sin preparación ni instrumentación complejas.

Esta nota de aplicación describe GITT, una técnica clave para estudiar la cinética de las baterías de iones de litio, OCV y difusión, utilizando INTELLO para un control y análisis optimizados.

Esta nota de aplicación presenta el DPV como un método sensible y selectivo para detectar metales pesados en agua, detallando la configuración, los parámetros y las ventajas sobre otras técnicas.

Esta nota de aplicación demuestra la voltamperometría de onda cuadrada para la cuantificación sensible y reproducible de paracetamol utilizando un electrodo serigrafiado e INTELLO.

Esta aplicación explica la caída óhmica de iR en celdas electroquímicas, sus causas y estrategias para minimizar su impacto para lograr mediciones de potencial precisas y confiables.

Esta aplicación muestra cómo EIS, combinado con INTELLO y NOVA, rastrea los cambios en la resistencia interna de la batería en todos los niveles de SOC para estudiar el rendimiento y los mecanismos de envejecimiento.

Esta aplicación presenta dos herramientas (interrupción de corriente y retroalimentación positiva) que miden y compensan hasta el 90% de la caída óhmica de iR, un error común en electroquímica.

La resistencia a la polarización (Rp) puede cuantificar la resistencia a la corrosión de los metales como alternativa al análisis de Tafel. Se discute su metodología y uso práctico tal como se describe en ASTM G59.

Esta nota de aplicación detalla las mediciones de corrosión que cumplen con la norma ASTM G61 realizadas con VIONIC impulsado por INTELLO utilizando celdas de corrosión que cumplen con la norma ASTM de Metrohm.

Esta nota de aplicación evalúa la corrosión en acero inoxidable tipo 430 según ASTM G5 con VIONIC impulsado por INTELLO y una configuración de celda de corrosión que cumple con ASTM.

Los avances en membranas poliméricas y tecnologías serigrafiadas han hecho posible la creación de sensores potenciométricos portátiles y miniaturizados ideales para el análisis en el punto de atención.

Esta nota de aplicación explica la corrección manual y automatizada de Ohmic iR drop con espectroscopia de impedancia electroquímica y advierte contra el uso de métodos menos precisos.

Mediante el uso de un sensor enzimático con un electrodo serigrafiado, los productores pueden medir la producción de ácido láctico, monitoreando así los procesos de fermentación.

Esta nota de aplicación analiza el análisis de capacidad diferencial (DCA) y su impacto en la mejora del rendimiento de la batería, con un enfoque en el uso de la plataforma INTELLO.

Esta nota de aplicación explica cómo los investigadores pueden determinar la química subyacente y los posibles mecanismos de falla a partir de pruebas de ciclo de baterías con INTELLO.

Este white paper describe los principios fundamentales de la reacción de reducción de nitrógeno. Luego profundiza en las barreras técnicas que dificultan la industrialización de la producción de amoníaco verde, su impacto en el rendimiento final y la selectividad, y las posibles estrategias o brechas de investigación para superar estos problemas.

Esta nota de aplicación compara SPELEC RAMAN y un instrumento Raman estándar analizando su rendimiento en la medición de nanotubos de carbono de pared simple (SWCNT).

Alamar Blue se controla con espectroelectroquímica de fluorescencia durante su reducción irreversible a resorufina y su posterior reducción reversible a dihidroresorufina.

Explore cómo construir modelos de circuitos equivalentes simples y complejos para ajustar datos EIS en esta nota de aplicación. Se muestran gráficos de Nyquist para cada ejemplo.

Aquí se presentan los elementos de circuito más comunes para EIS que pueden ensamblarse en diferentes configuraciones para obtener circuitos equivalentes utilizados para el análisis de datos.

Esta nota de aplicación presenta la medición de Mott-Schottky, una extensión de la espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS), en un material semiconductor popular.

El análisis de Tafel es una técnica electroquímica importante que se utiliza para comprender la cinética de reacción. Al estudiar la pendiente de Tafel, se revelan los pasos que determinan la velocidad en las reacciones de los electrodos, lo que ayuda a campos como la corrosión y la investigación de las pilas de combustible. Este método ayuda a las industrias a optimizar los procesos y mejorar el rendimiento de los dispositivos adaptando los materiales y las condiciones para una mayor eficiencia.

La baja sensibilidad ha limitado el uso de la espectroscopia Raman como método de detección. Sin embargo, el efecto de dispersión Raman mejorada en superficie (SERS) ha mejorado su eficacia para uso analítico. La aldehído deshidrogenasa (ALDH) y el citocromo c se analizan mediante espectroelectroquímica Raman como prueba de concepto en esta nota de aplicación.

La espectroscopia electroquímica Raman (EC-Raman) mejora la comprensión de los dispositivos de almacenamiento de energía mediante el seguimiento de los cambios fisicoquímicos. Esta nota detalla los hallazgos de EC-Raman durante simulaciones de carga y descarga de baterías de hidruro metálico de níquel (NiMH).

En esta nota de aplicación se explica la configuración para realizar una EIS, como los diferentes tipos de conexiones en la célula electroquímica y los ajustes del aparato.

El poli(3,4-etilendioxitiofeno) (PEDOT) es uno de los ICP más prometedores debido a su alta conductividad, estabilidad electroquímica, propiedades catalíticas, alta insolubilidad en casi todos los disolventes comunes e interesantes propiedades electrocrómicas (transparente en estado dopado y coloreada en el estado neutral). En esta nota de aplicación, la película PEDOT se evalúa mediante técnicas espectroelectroquímicas.

El fentanilo, un potente opioide sintético, se distribuye ilegalmente en todo el mundo. Una sobredosis puede ser mortal y provocar síntomas como estupor, cambios en las pupilas, cianosis e insuficiencia respiratoria. Sólo 2 mg de fentanilo pueden ser letales, dependiendo de factores como el tamaño corporal y el consumo anterior. Dadas sus graves consecuencias, la identificación y detección del fentanilo es crucial, ya que se ha convertido en una grave crisis de salud pública. La combinación de la espectroscopia Raman electroquímica de superficie (EC-SERS) con electrodos serigrafiados (SPE) ofrece un método rápido, eficaz y preciso para detectar el fentanilo.

La espectroscopía de impedancia electroquímica (EIS, por sus siglas en inglés) es una potente técnica utilizada para caracterizar sistemas electroquímicos. En los últimos años, la EIS ha tenido aplicaciones muy diversas en el campo de la caracterización de materiales. Se utiliza de forma rutinaria en la caracterización de recubrimientos, baterías, células de combustible y fenómenos de corrosión. En esta Nota de Aplicación se exponen los principios de una medida EIS.

La celda de Devanathan-Stachurski (o «célula H») se utiliza con éxito para evaluar la penetración de hidrógeno a través de láminas o membranas. Como pequeñas cantidades de hidrógeno pasan a través de la lámina o membrana, se requiere un potenciostato muy sensible para su detección. En esta nota de aplicación se analiza un estudio de las propiedades de permeación de hidrógeno de diferentes láminas de hierro teniendo en cuenta los requisitos instrumentales.

El desarrollo de una novedosa celda de reflexión para electrodos convencionales facilita la realización de mediciones espectroelectroquímicas. Este dispositivo permite a los investigadores trabajar tanto en soluciones acuosas como en medios orgánicos debido a su resistencia química.

Se han desarrollado muchos métodos electroquímicos, pero tradicionalmente se limitan a medios acuosos. La espectroelectroquímica Raman en soluciones orgánicas es una alternativa interesante, pero aún es necesario desarrollar nuevos procedimientos EC-SERS. Esta nota de aplicación demuestra que la activación electroquímica de electrodos de oro y plata permite la detección de tintes y pesticidas en medios orgánicos.

White Paper sobre la espectroelectroquímica Raman. Este white paper sirve como introducción a los principios básicos de la espectroscopia Raman y profundiza en la combinación de técnicas electroquímicas con la espectroscopia Raman como un medio para comprender mejor los procesos electroquímicos. Se proporcionan ejemplos de la literatura reciente para ilustrar el poder de la Espectroelectroquímica Raman

Esta nota de aplicación destaca el uso de soluciones EC-Raman con guion de Metrohm para monitorear la oxidación reversible de ferrocianuro en un electrodo de oro.

En esta nota de aplicación, los experimentos de permeación de hidrógeno se realizan siguiendo el procedimiento descrito en la norma ASTM G148.

Este documento técnico presenta las perfectas medidas que se pueden realizar con VIONIC powered by INTELLO y las aplicaciones que pueden beneficiarse de esta característica única. La combinación de software y electrónica de nueva generación proporciona datos en tiempo real, sin vacíos ni reacciones perdidas.

Este documento técnico presenta los principios de la voltamperometría cíclica (VA) y las diversas formas en que puede utilizarse para la investigación de catalizadores. Se proporciona un estudio de caso y un glosario útil para ayudar a su comprensión.

En la investigación de baterías, la espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS) es una herramienta necesaria para investigar los procesos que ocurren en los electrodos. Con una batería común de tres electrodos, la EIS se puede realizar secuencialmente primero en un electrodo y luego en el otro electrodo.

En esta Application Note, se comparan las propiedades electroquímicas de los electrodos con una superficie de tamaño micrométrico con las propiedades electroquímicas de los electrodos con una superficie de tamaño milimétrico. La comparación se realiza mediante voltamperometría cíclica en un Fe3+/Fe2+ (ferro/ferri), y las diferencias en los voltamogramas se explican con los diferentes perfiles de difusión en la interfaz electrodo-electrolito.

La espectroelectroquímica in situ proporciona información electroquímica y espectroscópica dinámica al mismo tiempo que la reacción redox que ocurre en la superficie del electrodo. Aunque se pueden utilizar diferentes configuraciones espectroelectroquímicas, ecuaciones simples explican cómo relacionar la electroquímica y la espectroscopia para cada configuración experimental. Esta nota de aplicación describe cómo se calcula la cuantificación de un parámetro electroquímico (el coeficiente de difusión) a partir de los datos espectroscópicos como prueba de este concepto.

Los experimentos espectroelectroquímicos no sólo proporcionan información cualitativa excepcional sobre las muestras, sino que también ofrecen otros datos cuantitativos que pueden considerarse al realizar análisis. Un único conjunto de experimentos permite a los analistas obtener dos curvas de calibración: una con los datos electroquímicos y otra con la información espectroscópica. La concentración de las muestras analizadas se calcula utilizando ambas curvas, confirmando los resultados obtenidos por dos rutas diferentes. En esta nota de aplicación, la comparación entre determinaciones electroquímicas y espectroscópicas demuestra que los dos métodos miden el ácido úrico (UA) de forma indistinta, con una estrecha concordancia de los valores calculados con los datos empíricos.

La espectroelectroquímica es una técnica de respuesta múltiple que proporciona información electroquímica y espectroscópica sobre un sistema químico en un solo experimento, es decir, ofrece información desde dos puntos de vista diferentes. La espectroelectroquímica Raman se puede considerar una de las mejores técnicas tanto para la caracterización como para la comprensión del comportamiento de las películas de nanotubos de carbono, ya que tradicionalmente se ha utilizado para obtener información sobre sus procesos de oxidación-reducción, así como sobre la estructura vibracional. Esta Application Note describe cómo se utiliza el SPELEC RAMAN para caracterizar nanotubos de carbono de pared simple mediante el estudio del dopaje electroquímico en solución acuosa, así como para evaluar la densidad de defectos.

La espectroelectroquímica es una técnica de respuesta múltiple que proporciona información electroquímica y espectroscópica sobre un sistema químico en un solo experimento, es decir, ofrece información desde dos puntos de vista diferentes. La espectroelectroquímica centrada en la región UV/VIS es una de las combinaciones más importantes porque nos permite obtener no solo valiosa información cualitativa, sino también resultados cuantitativos sobresalientes. En esta Application Note, se determina la cinética de degradación de 4-nitrofenol, un contaminante conocido, por medio del SPELEC.

En esta Application Note, el aparato DropSens SPELEC de Metrohm se utiliza con el KIT DE FLUORESCENCIA para la monitorización de resolución temporal de las reacciones electroquímicas en un régimen de difusión semiinfinita realizando la espectroelectroquímica de fluorescencia del par redox [Ru(bpy)3]2+/3+.

En los últimos años, los transistores de efecto de campo (FET) se han utilizado muy comúnmente como una plataforma de detección para múltiples aplicaciones electroquímicas y biológicas. Estos aparatos son prometedores transductores bioelectrónicos que permiten tanto el funcionamiento a bajo potencial como las medidas potenciométricas estables. En la actualidad, los FET se consideran una alternativa atractiva al uso de sistemas de detección electroquímica convencionales en la comunidad científica. Esta nota de aplicación brinda una guía detallada sobre cómo operar los dispositivos de bipotenciostato Metrohm DropSens para la caracterización de los FET y su uso como transductores. Se utiliza un único aparato μStat-i 400, un bipotenciostato y galvanostato pequeño y portátil, para demostrar los experimentos.

En esta nota de aplicación se demostrará el uso de la espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS) para la caracterización del combustible PEM. Se demostrará que EIS es una poderosa herramienta de diagnóstico para la determinación de los siguientes factores que pueden influir en el rendimiento de una celda de combustible PEM.

El uso de células de dos, tres o cuatro electrodos en la investigación permite muchas configuraciones diferentes. Dependiendo de los requisitos experimentales, se puede preferir una configuración sobre otra. Por lo tanto, en esta Application Note se definen las disposiciones de electrodos adecuadas para estas tres situaciones. Como ejemplo, el potencial en el contraelectrodo se mide durante la oxidación del platino en medios ácidos, con el segundo sentido (S2) de VIONIC alimentado por INTELLO. Dado que el Pt disuelto en la solución podría sesgar los resultados, es importante poder controlar el potencial del contraelectrodo.

Los condensadores son componentes electrónicos necesarios para el éxito de la industria electrónica. También se han convertido en componentes esenciales de los vehículos eléctricos e híbridos. Para comprobar el rendimiento de los condensadores se utilizan pruebas electroquímicas, como la voltamperometría cíclica potenciostática. VIONIC alimentado por INTELLO puede realizar voltamperometrías de escalera y cíclicas lineales (CV). Esta Application Note ofrece una comparación entre las voltamperometrías cíclicas potenciostáticas lineales y en escalera, y destaca la necesidad de utilizar la CV lineal para estudiar mejor el rendimiento de los condensadores.

El estudio del comportamiento electroquímico del platino en medios ácidos es de crucial importancia en la electroquímica fundamental y la electrocatálisis. La mayoría de los procesos electrocatalíticos que tienen lugar en los electrodos de Pt son muy sensibles a la estructura de la superficie del platino. La voltamperometría cíclica (CV) es una técnica de medición rápida ampliamente utilizada que proporciona una huella digital tanto cualitativa como cuantitativa de las superficies de platino. En esta Application Note se presenta una comparación de los resultados obtenidos mediante CV lineal y en escalera.

La reacción de reducción de oxígeno (ORR) es importante para la preparación funcional de una celda de combustible. Los experimentos con electrodos de disco de anillo giratorio (RRDE) permiten estudiar la reacción en condiciones hidrodinámicas para determinar las propiedades cinéticas a través de las ecuaciones de Levich y Koutecký-Levich. La información mecanicista se obtiene simultáneamente de la reacción de los intermedios en el electrodo secundario (anillo). Esta nota de aplicación describe cómo se puede utilizar el RRDE de Metrohm Autolab para estudiar el ORR.

Para mejorar el rendimiento de los sistemas de almacenamiento de energía electroquímica, como las baterías y los supercondensadores, cabe centrarse en mejorar la conductividad iónica (ƠDC) del electrolito. Es un método común para obtener valores de ƠDC de diferentes sistemas de electrolitos, para llevar a cabo experimentos de espectroscopía de impedancia electroquímica (EIS), a diferentes temperaturas, en una configuración de dos electrodos.

En esta Application Note, se muestra la combinación entre la electroquímica y la espectroscopía, con la oxidación del ferrocianuro a ferricianuro monitorizada con espectros de IR tomados a determinados niveles de potencial. El aumento de absorbancia a 425 nm correspondiente a la formación de ferricianuro.

La microbalanza electroquímica de cristal de cuarzo (EQCM) de Autolab es un módulo opcional para el PGSTAT de Autolab que se puede utilizar para controlar un oscilador de cristal de 6 MHz. Esta técnica se puede utilizar para realizar mediciones electrogravimétricas con límites de detección en el rango de sub μg.

Las características de transporte de masa de la oxidación y la reducción controladas por difusión del par ferri/ferrocianuro fueron estudiadas utilizando el Autolab RDE con un contacto de mercurio líquido de bajo ruido.

La electroquímica, la espectroscopía y la espectroelectroquímica (SEC) son técnicas muy utilizadas en muchos campos. Sin embargo, las curvas de datos que se obtienen a partir de estos análisis son muy variadas, y no todos los picos electroquímicos y bandas espectroscópicas pueden medirse con los mismos procedimientos. Esta nota de aplicación examina cuatro herramientas incluidas en los softwares DropView 8400 y DropView SPELEC para facilitar la medición y el análisis de las curvas y los datos recopilados. Se explican en detalle las siguientes opciones de medida: automeasurement (medida automática), set on curve measurement (medida ajustada a la curva), set free measurement (medida ajustada libremente) y set step measurement (medida ajustada en puntos concretos).

El electrodo cilíndrico rotatorio (RCE) es una técnica utilizada en la investigación de la corrosión para simular en un entorno de laboratorio el flujo turbulento que suele producirse cuando se transportan líquidos a través de tuberías. El RCE se utiliza para generar un flujo turbulento en la superficie de una muestra, simulando las condiciones de flujo de la tubería. Los experimentos que implican el uso de un RCE están regulados por la norma ASTM G185. En esta Application Note, el RCE con una muestra de cilindro de acero al carbono 1018 se utilizó con la técnica de medida de polarización lineal (LP).

Se presenta el DuoCoin Cell Holder. Se realizan medidas EIS en una pila de botón comercial. Se destacan las diferencias de impedancia entre la configuración de cuatro terminales y la configuración de dos terminales, lo que pone en evidencia la importancia de tener una configuración directa de cuatro terminales cuando se investigan dispositivos bajo prueba de baja impedancia.

Los componentes principales de una batería son los electrodos positivos y negativos, junto con el electrolito, que solo proporciona la conductividad iónica. Los electrolitos más comunes se encuentran en estado líquido. Por lo tanto, se necesita un separador para proporcionar una separación física entre los electrodos. El separador se empapa con electrolito. El índice de MacMullin es un parámetro que se utiliza para determinar la calidad de un separador, en términos de conductividad iónica, cuando se empapa con un electrolito. El índice de MacMullin puede calcularse utilizando los resultados del ajuste de datos de dos experimentos EIS y los factores geométricos de las células de medida. En esta Application Note se emplea un electrolito comercial, junto con un filtro poroso, utilizado como separador.

En esta Application Note, las señales de potencial de escalera analógicas y digitales se aplican a un electrodo de trabajo de platino en una solución ácida. Las diferencias en las corrientes medidas se resaltan y se comparan con un experimento similar en el que la corriente se calcula a partir de la carga medida.

En esta Application Note se describe cómo las medidas SDM (Stepwise Dissolution Measurement o medida de disolución gradual) muestran la disolución gradual de muestras revestidas de aluminio. El objetivo es entender mejor los procesos de corrosión. Junto con el software NOVA y la célula de corrosión 1 L, el Autolab PGSTAT204 es una opción excelente para realizar medidas rápidas y precisas de la corrosión y de SDM.

La espectroscopia de impedancia electroquímica, abreviada como EIS por sus siglas en inglés, ha demostrado ser muy eficaz en la medida de resistencias de polarización contra sistemas de corrosión y la determinación de mecanismos de corrosión.

En esta Application Note, demostramos cómo determinar el número de transferencia de iones de litio de un electrolito líquido comercial de batería binaria de iones de litio, basado en el método de la espectroscopía de impedancia electroquímica de muy baja frecuencia (VLF-EIS).

El 800 Dosino de Metrohm es EL caballo de batalla de todas las estructuras de LQH automatizadas. Este aparato puede usarse cómodamente junto con el software NOVA e integrarse sin problemas en medidas electroquímicas que se realizan con los sistemas Autolab.

La espectroscopía de impedancia electroquímica (EIS) es una técnica potente que proporciona información sobre los procesos que ocurren en la interfaz electrodo-electrolito. Los datos recogidos con EIS se modelan con un circuito eléctrico equivalente adecuado. El procedimiento de ajuste cambiará los valores de los parámetros hasta que la función matemática coincida con los datos experimentales dentro de un cierto margen de error. En esta Application Note se dan algunas sugerencias para obtener parámetros iniciales aceptables y realizar un ajuste preciso.

La conductividad protónica de las membranas hechas de un material conductor de protones es una magnitud cuya determinación resulta fundamental. En esta Application Note, presentamos los resultados de un estudio de σDC(T) a modo de ejemplo, determinado por espectroscopía de impedancia para un nuevo conductor de protones sólido en estado seco.

La permitividad relativa εr, también conocida como constante dieléctrica, es de gran importancia en la caracterización de materiales. Puede definirse como la relación entre la cantidad de energía eléctrica almacenada en un material y la cantidad de energía eléctrica almacenada en el vacío. Una de las maneras más fáciles de obtener la permitividad relativa es calcularla a partir de los valores de la capacidad eléctrica. En esta Application Note, se han comparado cinco técnicas para obtener valores de capacidad eléctrica.

Esta Application Note muestra cómo es posible, con los Metrohm Autolab PGSTAT y el Metrohm Autolab Optical Bench, obtener información sobre el mecanismo y la cinética de la reacción posterior, una reacción secundaria que limita el rendimiento de las celdas solares sensibilizadas por colorantes.

Sensor de etanol no enzimático basado en un electrodo serigrafiado desechable nanoestructurado.

Los supercondensadores (también conocidos como ultracondensadores, condensadores electroquímicos o condensadores de doble capa) son aparatos electroquímicos mediante los cuales es posible guardar y liberar cargas, así como altas densidades de potencia en cortos períodos de tiempo. Su capacidad de guardar la energía eléctrica de forma eficiente y liberarla rápidamente hace que sean la opción ideal en aplicaciones en las que sea esencial contar con almacenamiento breve y picos de potencia.

El electrodo cilíndrico rotatorio (RCE) se utiliza con éxito en un entorno de laboratorio para generar un flujo turbulento en la superficie de una muestra, simulando condiciones de flujo de tubería realistas. En esta Application Note, la tasa de corrosión se mide y compara entre las condiciones de flujo reposado y turbulento, manteniendo inalteradas todas las demás condiciones experimentales. Se utilizó la técnica de polarización lineal (LP) junto con el RCE (con y sin rotación).

La corrosión de los metales es un problema que afecta seriamente no solo a muchos sectores industriales, sino también a la vida privada, lo que genera enormes costes. En esta Application Note, los resultados obtenidos durante los estudios de corrosión electroquímica en diferentes metales se comparan con los datos de la bibliografía.

Esta Application Note se basa en la norma ASTM G150, desarrollada para probar la resistencia del acero fino, y otrasaleaciones relacionadas con el acero fino en la formación de picaduras a temperaturas elevadas. Esto se logra determinando la temperatura crítica de picadura (CPT, por sus siglas en inglés) independiente del potencial, definida como la temperatura más baja a la que se produce la evolución de la picadura. El experimento CPT consiste en aplicar un potencial a la muestra mientras se eleva la temperatura de la célula y registrar la corriente.

Los métodos electroquímicos ofrecen una alternativa a los métodos tradicionales utilizados para determinar la tasa de corrosión. Por ejemplo, las tasas de corrosión, las velocidades a las que un espécimen se corroe, pueden calcularse a partir de medidas electroquímicas simples como la voltamperometría de barrido lineal (LSV, por sus siglas en inglés).

Esta Application Note presenta los detalles experimentales y una visión conjunta de los hallazgos más importantes del experimento de EIS y voltamperometría cíclica (CV, por sus siglas en inglés) para estudiar la estructura de una interfaz modelo de electrolito sólido que se forma sobre un electrodo plano de Glassy Carbon en contacto con un electrolito orgánico típico de batería.

Una batería de hidruro de níquel metal (NiMH) es una batería recargable similar a una de níquel cadmio (NiCd), pero que no contiene cadmio como ánodo, sino una aleación que absorbe hidrógeno. El níquel actúa como cátodo, igual que en las baterías NiCd. La salida de tensión de estos packs es directamente proporcional al número de células individuales del pack. En algunos casos, la tensión total puede superar el máximo de 10 V, lo que se puede medir mediante el potenciostato/galvanostato de Autolab. Para poder aplicar y medir tensiones de más de 10 V, hemos desarrollado un multiplicador de tensión que amplía la gama de tensión de Autolab.

En la Application Note AN-EIS-004 sobre modelos de circuitos equivalentes, se ofrece una visión general de los diferentes elementos de circuito que se utilizan para construir un modelo de circuito equivalente. Después de identificar un modelo adecuado para el sistema investigado, el siguiente paso en el análisis de datos es la estimación de los parámetros del modelo. Esto se hace mediante la regresión no lineal del modelo a los datos. La mayor parte de los sistemas de impedancia se suministran con un programa de ajuste de datos. En esta Application Note se muestra cómo se utiliza NOVA para ajustar los datos.

La voltamperometría de convolución consiste esencialmente en un experimento voltamperométrico, cronoamperométrico o cronocoulométrico seguido de una transformación matemática: la convolución. Utilizando un método de convolución, el efecto de la disminución del gradiente de concentración puede ser eliminado de la respuesta total del electrodo. Esta Application Note explica cómo funciona la convolución en NOVA.

Este documento describe una secuencia muy simple que se puede utilizar para producir pequeños depósitos de platino sobre un sustrato deoro. Esta sencilla secuencia se basa en un proceso electroquímico conocido como depósito por desplazamiento, durante el cual se deposita un metal noble por oxidación de una capa precursora de metal depositada sobre el sustrato, a potencial de circuito abierto (OCP, por sus siglas en inglés).

Un electrodo de referencia tiene un potencial electroquímico estable y bien definido (a temperatura constante), contra el cual se contrastan los potenciales aplicados o medidos en una célula electroquímica. Un buen electrodo de referencia es, por lo tanto, estable y no polarizable. En otras palabras, el potencial de tal electrodo permanecerá estable en el ambiente utilizado y también al pasar una pequeña corriente. Esta Application Note enumera los electrodos de referencia más utilizados, junto con su campo de aplicación.

La norma internacional ISO 17463 describe la determinación de las propiedades anticorrosivas de los revestimientos protectores orgánicos de alta impedancia sobre metales. Esta técnica utiliza ciclos compuestos de medidas de espectroscopía de impedancia electroquímica (EIS), polarizaciones catódicas y relajación de potencial. Esta Application Note muestra la conformidad del Metrohm Autolab PGSTAT M204 y de la célula plana con la norma ISO 17463.

La norma ASTM G100 es un método electroquímico para probar la corrosión localizada del aluminio 3003-H14 y otras aleaciones. Una polarización galvanostática cíclica en escalera se compone de un barrido hacia arriba y hacia abajo. Los valores potenciales al final de cada paso se recogen y ajustan linealmente, y se encuentran los valores potenciales a corriente cero.

En esta Application Note, se aplica la técnica EIS sobre tres muestras recubiertas de aluminio, antes y después de la medición por disolución gradual (SDM, por sus siglas en inglés). Esta técnica ha sido revisada en la Application Note AN-COR-08.

Un inhibidor de la corrosión es una sustancia que reduce la velocidad de corrosión de un metal. Un inhibidor de la corrosión se añade al ambiente corrosivo, por lo general, en una pequeña concentración. Esta Application Note muestra cómo se pueden utilizar los aparatos de Metrohm Autolab para comprobar la calidad de los inhibidores.

Corrosión se refiere a un proceso que involucra la deterioración o degradación del metal. El ejemplo más común de corrosión es la formación de óxido sobre el acero. La mayoría de los fenómenos de corrosión son de naturaleza electroquímica y consisten en al menos dos reacciones sobre la superficie del metal que se corroe.

En esta Application Note, demostramos cómo determinar la tortuosidad a través del plano τ de un material de cátodo de batería de iones de litio comercial con porosidad y grosor de revestimiento conocidos, basado en el método de la espectroscopía de impedancia electroquímica (EIS).

En esta Application Note, demostramos cómo determinar el coeficiente de difusión binaria de un electrolito binario de batería comercial de iones de litio basado en un método de polarización de pulso galvanostático.

Las celdas de batería TSC SW closed y TSC son sistemas compactos diseñados para la medida de materiales sensibles al aire o a la humedad, como los materiales utilizados en las baterías recargables. Estas celdas ofrecen un entorno bien controlado para la medida termorregulada de materiales sólidos y geles en contacto con electrodos metálicos de geometría plana. Por ejemplo, los materiales activos de la batería, los electrolitos de estado sólido iónicamente conductores y los separadores de baterías se pueden probar usando estas celdas. En este experimento, se utilizan resistencias estándar de 100 Ω en ambas celdas para comprender los efectos de las celdas, si los hubiera, en las medidas.

Durante la carga y descarga de la batería de iones de litio, dichos iones pasan de un electrodo al otro mediante el electrolito. Para ello, es muy importante conocer los coeficientes de difusión química del material de los electrodos. La técnica de titulación potenciostática intermitente (PITT, por sus siglas en inglés), es uno de los procedimientos más empleados para obtener información sobre los coeficientes de difusión del material del electrodo activo.

Las baterías de iones de litio (Li-Ion) son los acumuladores de energía más importantes del mercado. Una batería típica de iones de litio consta normalmente de una o varias células. Una característica de las células y baterías de iones de litio son la carga y descarga galvanostáticas durante diversos ciclos.

El 858 Professional Sample Processor de Metrohm es un sistema robótico para el LQH que puede procesar una gran cantidad de muestras de forma automática. Este aparato ofrece una plataforma que se puede controlar directamente mediante el software NOVA y puede realizar medidas electroquímicas automatizadas con el potenciostato/galvanostato de Autolab con un alto rendimiento.

El procesamiento y análisis de muestras automatizados aportan grandes ventajas a las medidas rutinarias de un gran número de muestras. Metrohm ofrece para ello una amplia gama de potentes aparatos de LQH, que se combinan con la gama de Autolab y se controlan directamente con el software NOVA.

En este documento se presenta un procedimiento para calibrar la luz LED del Metrohm Autolab Optical Bench. El procedimiento se puede aplicar a las luces LED de longitud de onda única. La calibración se realiza para relacionar la intensidad luminosa del LED con la corriente del controlador del LED. De esta manera, es posible corregir los valores de intensidad luminosa cuando se cambia la distancia entre la célula solar sometida a pruebas y la luz LED. Además, la calibración permite al usuario realizar medidas en las células solares especificando los valores de intensidad luminosa, en lugar de la corriente del controlador de la luz LED.

En esta Application Note se describe la ventaja de registrar los datos primarios del dominio del tiempo para cada frecuencia individual durante una medida de impedancia electroquímica.

Los parámetros cinéticos y de transferencia de masa de la reacción de electrooxidación de TEMPO se midieron con la célula de medida TSC Surface para el sistema Autolab Microcell HC. La célula permite el estudio de los procesos electroquímicos en electrolitos líquidos en una configuración de tres electrodos bajo control de temperatura.

La forma en que los dispositivos de baja impedancia, como pilas de combustible y baterías, se conectan a una carga influye en su rendimiento. En este documento, se muestra una comparación de los resultados de la espectroscopía de impedancia electroquímica (EIS) en una batería comercial de iones de litio. Se han realizado diferentes medidas con EIS, cambiando la forma de conectar la batería al potenciostato.

En esta Application Note, la espectroscopía de impedancia electroquímica (EIS) se utiliza para probar una batería comercial conectada de dos maneras diferentes. En la primera medida de EIS, la batería se conecta en una configuración de detección de dos terminales. En la segunda medida de EIS, la batería se conecta en una configuración de detección de cuatro terminales (detección Kelvin). La diferencia en la forma en que se conectan los cables da como resultado diferentes valores de impedancia medidos para la batería.

Se puede decir que el cobre es uno de los metales más importantes desde el punto de vista tecnológico, especialmente para la industria de los semiconductores. El proceso de deposición utilizado en esta industria se conoce como proceso de doble damasquinado e implica la electrodeposición del cobre de un compuesto cúprico ácido, en presencia de aditivos.Esta Application Note ilustra el uso del electrodo de disco de anillo giratorio Autolab (RRDE) para el estudio de la electrodeposición del cobre y la detección del intermedio de Cu+.

Las medidas electroquímicas que utilizan un electrodo cilíndrico rotatorio (RCE) se usan ampliamente en aplicaciones industriales de corrosión cuando es necesario simular las condiciones realistas de la tubería en un entorno de laboratorio. Este documento técnico permite profundizar en las particularidades y parámetros que rigen las medidas electroquímicas, en particular las medidas realizadas en condiciones de flujo turbulento, y muestra una imagen completa de las prácticas recomendadas de uso de esta técnica. Los anexos proporcionan una visión general y una breve explicación de los parámetros y leyes específicos del comportamiento de los fluidos en las células electroquímicas con RCE.

En este trabajo se muestran las medidas de espectroelectroquímica Raman resueltas en el tiempo con electrodos serigrafiados. El instrumento utilizado combina, en una caja totalmente integrada, una fuente láser de 785 nm, un espectrómetro Raman de alta resolución y un bipotenciostato/galvanostato. Los experimentos se controlan con un excelente software espectroelectroquímico que permite la recolección de datos en tiempo real y el tratamiento de datos útiles.

Este informe de Metrohm muestra el importante papel de la electroquímica en las ciencias ambientales. Las aplicaciones se refieren a la investigación básica de la pila de combustible que obtiene energía de las aguas residuales, el electrosaneamiento de suelos contaminados y la reducción electroquímica de emisiones de CO2 de gases de efecto invernadero para el aislamiento de materias primas químicas.

Ante los importantes brotes virales a escala mundial que se están convirtiendo en la norma en lugar de los valores atípicos generacionales, es indispensable disponer de pruebas rápidas, sensibles y económicas para la población en general. Los electrodos serigrafiados (SPE) permiten realizar pruebas rápidas y generalizadas en poblaciones para detectar enfermedades infecciosas, sin necesidad de personal especializado ni equipos pesados sobre el terreno. La posibilidad de realizar pruebas en puntos de atención sanitaria con los SPE se ha demostrado en varios estudios recientes.Metrohm DropSens combina la alta capacidad de producción de los SPE fabricados a medida con una certificación ISO 13485 "Fabricación de sensores para dispositivos médicos" válida. Esto permite ampliar de forma fiable los procedimientos de prueba desarrollados en estos SPE en cuanto a su escala para operaciones más grandes, con una aprobación reglamentaria más fácil para su comercialización.

La comercialización de las pilas de iones de litio en 1991 fue la culminación de un exhaustivo proceso de I+D llevado a cabo por científicos e ingenieros de todo el mundo durante varias décadas. El desarrollo posterior de las pilas de iones de litio y las baterías recargables alternativas ha continuado hasta el día de hoy. A medida que el mundo avanza rápidamente hacia una nueva era definida por las tecnologías ecológicas, se necesita una I+D más práctica y precisa para satisfacer las crecientes demandas de sistemas de almacenamiento de energía, en especial de la industria del automóvil. Este documento técnico presenta los fundamentos de la tecnología de las pilas de iones de litio y conduce al lector a través de las técnicas y terminologías relevantes en la investigación de las pilas de iones de litio.

La espectroscopía NIR ha estado tradicionalmente limitada debido a la absorción de agua en esta gama espectral. De esta manera, la conocida restricción de agua ha limitado el desarrollo de nuevas aplicaciones para la espectroelectroquímica NIR. En este trabajo se proponen varias alternativas interesantes para minimizar o incluso eliminar la presencia del agua en esta gama espectral.

Por corrosión se entiende un proceso que involucra la deterioración o degradación del metal. El ejemplo más común de corrosión es la degradación de metales o aleaciones. La mayoría de los fenómenos de corrosión son de naturaleza electroquímica y consisten en al menos dos reacciones sobre la superficie del metal que se corroe. Una de las reacciones es la oxidación (por ejemplo, la disolución del hierro), también conocida como reacción parcial anódica. La otra es una reacción de reducción (por ejemplo, la reducción del oxígeno), y se denomina reacción parcial catódica. Los productos de las reacciones electroquímicas pueden reaccionar químicamente entre sí para formar el producto final (por ejemplo, óxido).

La conservación de los alimentos y bebidas depende, entre otras cosas, del material del envase. Los metales son ideales para el envasado, ya que se pueden cubrir de diversas capas de pasivación y compatibles con los alimentos. Las medidas electroquímicas, como la espectroscopia de impedancia electroquímica (Electrochemical Impedance Spectroscopy, EIS) permiten analizar la integridad de los revestimientos.

En esta Application Note, se utiliza una combinación de PGSTAT y carga electrónica para realizar espectroscopía de impedancia electroquímica en una celda de combustible que funciona a intensidades elevadas.

Una celda solar o celda fotovoltaica es un dispositivo que convierte la energía de la luz en energía eléctrica. Las celdas solares sensibilizadas por colorantes (DSC) son actualmente objeto de una intensa investigación en el contexto de las energías renovables como dispositivo fotovoltaico (FV) de bajo coste. La electricidad generada a partir de un sistema fotovoltaico produce cero emisiones, es modular y puede producir energía en cualquier lugar donde brille el sol. La técnica de caracterización estándar de un dispositivo fotovoltaico consiste en la determinación de las curvas de corriente continua y tensión bajo diferentes intensidades de luz incidente.

En esta AN se realiza una vista general del funcionamiento de un potenciostato/galvanostato. En función de la aplicación, las conexiones del aparato con la celda electroquímica pueden (o deben) establecerse de distintas formas. A continuación, se comentan las tres estructuras más habituales de células electroquímicas junto con la función de los electrodos que se emplean en las medidas electroquímicas.

Para poder calcular la conductividad de un electrolito, es necesario conocer la constante de la celda. Para la determinación de las constantes de celda de conductividad de la celda electroquímica de temperatura controlada TSC1600 se ha utilizado una configuración de Autolab PGSTAT204 de Metrohm equipado con el módulo FRA32M en combinación con el Autolab Microcell HC.

Una celda de combustible es un aparato electroquímico de conversión de energía que genera electricidad y calor al combinar un combustible (en la mayoría de casos, hidrógeno), con un oxidante (normalmente, oxígeno). La mayor eficiencia se logra en comparación con tecnologías basadas en combustibles fósiles y que muestran la misma potencia, incluso con emisiones de dióxido de carbono reducidas y cantidades insignificantes de SOx y NOx (al usar un combustible reformado).

Las medidas de impedancia en celdas de combustible sometidas a carga permiten analizar la influencia de los distintos elementos de la celda de combustible en relación con el procedimiento y (si se puede establecer) el envejecimiento de la celda de combustible. Para realizar medidas de altas densidades de corriente, se pueden conector los sistemas Autolab a la carga electrónica de un sistema externo. Así, se amplía la gama medible del aparato en varias potencias decimales de corriente.

Las celdas solares sensibilizadas por colorante (DSC) son actualmente objeto de una intensa investigación en el contexto de las energías renovables como dispositivo fotovoltaico (FV) de bajo coste. Para caracterizar los dispositivos fotovoltaicos, se pueden utilizar dos métodos adicionales de dominio de frecuencia, basados en la modulación de la intensidad de la luz. Estos dos métodos son la espectroscopía de fotovoltaje modulada en intensidad (IMVS): medida de la función de transferencia entre la intensidad luminosa modulada y la tensión de corriente alterna generada, y la espectroscopía de fotocorriente modulada en intensidad (IMPS): medida de la función de transferencia entre la intensidad luminosa modulada y la corriente alterna generada. Esta Application Note ilustra el uso del Metrohm Autolab PGSTAT302N equipado con un módulo FRA32M, en combinación con el kit Autolab Optical Bench para realizar la caracterización de dispositivos fotovoltaicos aplicando los métodos IMVS e IMPS.

Para resolver los numerosos problemas técnicos de esta técnica, se han desarrollado muchos tipos diferentes de celdas de combustible. En esta Application Note se detallan en profundidad la membrana de intercambio de protones, y las células de combustible de metanol directo y de óxido sólido.

El funcionamiento de un bloque de células de combustible se evalúa normalmente a partir de la determinación de la polarización, así como las curvas de la densidad de potencia de la celda. Estas curvas sirven para una caracterización rápida de la potencia del bloque y una evaluación de sus condiciones de uso óptimas (temperatura, humedad, electrocatalizador y membrana intercambiadora de iones).

Las técnicas de CC no proporcionan ninguna información sobre la dinámica interna de una instalación fotovoltaica. Por este motivo, se puede obtener información adicional de medidas basadas en el tiempo y la frecuencia. La espectroscopia de impedancia electroquímica ofrece la posibilidad especial de analizar el comportamiento de un componente o de una instalación en la gama de frecuencias bajo condiciones de funcionamiento a diversas intensidades lumínicas.

Esta Application Note presenta el procedimiento para determinar el valor de respuesta para la calibración de luces blancas del Metrohm Autolab Optical Bench.

Las celdas TSC SW Closed y TSC Battery son sistemas compactos diseñados para las medidas de materiales sensibles al aire o a la humedad, como los materiales utilizados en las baterías recargables. En este documento se explican dos procedimientos de prueba. El primer procedimiento es la voltamperometría cíclica (CV) potenciostática, mientras que el segundo es la espectroscopía de impedancia electroquímica (EIS).