You have been redirected to your local version of the requested page
Elektrokimia

Elektrokimia

Instrumen potentiostat/galvanostat untuk penelitian dan pengujian elektrokimia.

Elektrokimia

in

Instrumen potentiostat/galvanostat untuk penelitian dan pengujian elektrokimia.

Apapun kebutuhan Anda – kami memiliki potentiostat dan galvanostat untuk Anda

Portofolio instrumen elektrokimia kami meliputi potensiostat dan galvanostat saluran tunggal hingga multisaluran yang ringkas hingga modular. Gunakan filter untuk melakukan pencarian Anda dan menemukan instrumen yang tepat untuk Anda.

Temukan aplikasi untuk Electrochemistry

Pengukuran yang andal dan akurat - komponen untuk potensiostat Anda

 

 

Mengapa potensiostat Metrohm? – Kami adalah global market leader

Metrohm menetapkan standar untuk instrumentasi elektrokimia. Lebih dari 30 tahun yang lalu, kami memelopori potensiostat/galvanostat digital pertama yang tersedia secara komersial di bawah kendali komputer sepenuhnya. Dedikasi kami terhadap inovasi terus mendorong kami maju. Saat ini, kami menyediakan berbagai macam instrumen elektrokimia, mulai dari instrumen ringkas hingga modular, saluran tunggal hingga multisaluran, dan benchtop hingga potensiostat portabel dan galvanostat.

  • Reliability: Semua instrumen kami menjalani ratusan pemeriksaan kualitas selama proses produksi. Rata-rata, 99% uptime dicapai dalam 5 tahun pertama instalasi.
  • Superior service: Kami menawarkan garansi 3 tahun yang terdepan di industri untuk semua instrumen kami, bersama dengan dukungan lokal yang tersedia di lebih dari 120 negara di seluruh dunia. Hal ini memastikan respons yang cepat untuk penjualan dan layanan dalam waktu 48 jam.

Untuk membantu  mendapatkan hasil maksimal dari instrumen kami, kami telah membuat perpustakaan sumber daya yang luas, yang terdiri dari lebih dari 100 catatan aplikasi, whitepaper, dan postingan blog. Materi ini mencakup berbagai disiplin ilmu, antara lain Elektrokimia, Penelitian Baterai, Ilmu Hayati, dan Studi Korosi.

Jika Anda mempelajari teknik elektrokimia seperti voltametri siklik dan Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS),  kami akan memberikan studi kasus praktis dan rumus atau penghitungan terkait, yang memberikan dukungan komprehensif yang disesuaikan dengan kebutuhan Anda.

Pencarian application notes untuk elektrokimia

Potensiostat dan galvanostat – Tanya Jawab

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.

Apa itu potensiostat? Dan apa perbedaan potensiostat dan galvanostat?

Potensiostat adalah instrumen elektrokimia yang mengontrol beda potensial (tegangan) antara elektroda kerja dan elektroda referensi sekaligus mengukur aliran arus yang dihasilkan antara elektroda kerja dan elektroda lawan (juga disebut sebagai elektroda bantu). Potensiostat mempertahankan potensi konstan, memungkinkan kontrol dan pengukuran reaksi elektrokimia yang tepat dalam studi korosi, pelapisan listrik, pengujian baterai, dan pengembangan sensor.

Galvanostat adalah instrumen elektrokimia yang mengontrol arus sel, bukan tegangan sel.

Semua instrumen elektrokimia Metrohm menggabungkan potensiostat dan galvanostat ke dalam satu perangkat. Pengguna dapat memilih mode yang sesuai (potensiostatik atau galvanostatik) berdasarkan persyaratan eksperimental..

Pelajari lebih lanjut tentang cara kerja potensiostat dan peran elektroda yang digunakan dalam pengukuran elektrokimia:

Application note: Basic overview of the working principle of a potentiostat/galvanostat (PGSTAT) – electrochemical cell setup

Blog: Fast and fundamental – Influences on reliable electrochemical measurements

Mode galvanostatik dibandingkan dengan potensiostatik

Kapan memilih mode potensiostatik::

  • Saat mempelajari reaksi redoks, korosi, pelapisan listrik, atau proses apa pun yang sangat penting untuk mempertahankan potensial konstan.
  • Saat melakukan voltametri siklik atau teknik lain yang melibatkan penyapuan potensial pada rentang nilai.
  • Saat menyelidiki perilaku elektrokimia, kinetika, dan sifat permukaan elektroda.

Application note: Potentiostatic intermittent titration technique (PITT)

Application note: ASTM G5 – Potentiodynamic Anodic Polarization Measurements

Application note: Cyclic Potentiodynamic Polarization Measurements as per ASTM G61

Kapan memilih mode galvanostatik:

  • Saat mempelajari elektrolisis, elektrodeposisi, atau proses apa pun yang memerlukan pemeliharaan arus konstan sangat penting.
  • Saat melakukan eksperimen yang melibatkan sel bahan bakar, baterai, atau sel elektrokimia apa pun yang memerlukan masukan arus tertentu.
  • Saat menggunakan spektroskopi impedansi elektrokimia atau teknik lain yang menganalisis respons listrik suatu sistem.

Application note: Galvanostatic charge-discharge of a Li-ion battery with Autolab

Application note: ASTM G100 – Cyclic Galvanostaircase Polarization

Application note: Galvanostatic Intermittent Titration Technique (GITT)

Kapan menggunakan mode ground dan mode floating pada potensiostat? Apakah floating yang dapat dipilih?

Dalam potensiostat, mode ground digunakan ketika tidak ada elektroda atau wadah sel yang memiliki koneksi langsung dengan ground. Ini adalah mode yang paling umum digunakan untuk sebagian besar eksperimen elektrokimia yang dilakukan di laboratorium (yaitu penelitian elektrokimia basah, penelitian baterai, uji korosi di laboratorium, dll). Jika perangkat lain digunakan selama percobaan elektrokimia, Anda dapat menggunakan sangkar faraday untuk menghubungkannya ke ground.

Skema PGSTAT VIONIC dalam mode non-mengambang. Harap perhatikan koneksi EARTH (selalu terhubung ke sasis logam instrumen) dan koneksi serta sakelar analog ground (AGND).

Mode floating harus digunakan dalam tiga kasus utama berikut:

  1. Ketika elektroda kerja terhubung langsung dengan Earth ground (grounded WE): Uji korosi di udara terbuka, permeasi hidrogen, mikroskop elektronik in-situ
  2. Ketika elektroda counter dihubungkan langsung dengan Earth ground (grounded CE): Bioreaktor, autoklaf
  3. Ketika seluruh sel terhubung langsung dengan Earth ground(grounded Cell): Tribocorrosion, autoclave

Untuk kasus-kasus yang disebutkan di atas, pengukuran arus yang benar hanya mungkin dilakukan jika potensiostat digunakan dengan mode floating yang benar.

Skema PGSTAT VIONIC dalam mode mengambang. Harap dicatat bahwa ground analog (AGND) terputus dari sasis instrumen.

Karena beragamnya persyaratan eksperimen dan jenis sel elektrokimia, penggunaan instrumen elektrokimia dengan fitur floating (seperti VIONIC atau µStat-i multiX ) memberikan keserbagunaan tambahan bagi pengguna.

Grounded atau floating mode?

Download your free copy here

White paper ini memberikan definisi non-floating dan floating, menguraikan aplikasi umum untuk setiap mode, dan menyajikan aksesori tambahan untuk penyesuaian lebih lanjut.

Bagaimana cara memilih potensiostat yang sesuai?

Kriteria 1: Kisaran tegangan dan arus

Pertimbangkan rentang potensi dan arus yang ingin Anda tangani

  • Basic requirement: Compliance voltage up to ± 10 V, max. current up to ± 100 mA: PGSTAT101, 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

Kriteria 2: Apakah throughput tinggi atau multisaluran merupakan suatu kebutuhan?

Jika Anda berencana menjalankan beberapa eksperimen secara bersamaan, Anda mungkin memerlukan potensiostat dengan beberapa saluran.

Menuju halaman Mulitchannel Line

Menuju halaman Portable Multichannel Line

Kriteria 3: Mobilitas

Potensiostat portabel dapat bermanfaat dalam berbagai skenario yang memerlukan mobilitas, kerja lapangan, atau pengukuran di lokasi. Metrohm dapat menyediakan potensiostat portabel saluran tunggal dan multisaluran.

Menuju ke halaman Portable Singlechannel Line

Menuju ke halaman Portable Multichannel Line

Kriteria 4: Elektrokimia dengan hypenated solutions dengan instrumen pihak ketiga atau Spektroelektrokimia yang diintegrasikan ke dalam satu instrumen

Jika penelitian Anda memerlukan sinkronisasi elektrokimia dengan pengukuran optik (atau teknik pelengkap lainnya), dan Anda ingin memiliki dua instrumen independen untuk elektrokimia dan spektroskopi (atau instrumen yang digunakan dalam teknik pelengkap) sebagai larutan yang diberi tanda hubung atau berdiri sendiri, Anda dapat pertimbangkan solusi kami yang diberi tanda penghubung.

Hyphenated solution mencakup instrumen spektroskopi UV-Vis atau Raman dan potensiostat Metrohm. Potensiostat/galvanostat Metrohm dapat dibeli secara terpisah dan digunakan dalam pengaturan tanda hubung tertentu bersama dengan instrumen pihak ketigas a UV-Vis or Raman spectroscopy instrument and a Metrohm potentiostat. Silalkan cHubungi kontak representatif  Metrohm support office untuk informasi lebih lanjut . Denganhypenated solutions, Anda dapat menikmati kinerja dan fleksibilitas tertinggi dalam pemilihan perangkat keras dan perangkat lunak.

Menuju ke halaman instrumen hyphenated spektroelektrokimia

 

Anda juga dapat memilih produk terintegrasi. Seluruh komponen perangkat spektroelektrokimia, yaitu potensiostat, spektrometer, dan sumber cahaya, diintegrasikan hanya dalam satu instrumen dengan perangkat lunak khusus termasuk semua alat khusus untuk eksperimen spektroelektrokimia, seperti spektroskopi UV-Vis, NIR dan Raman. Dengan instrumen terintegrasi, Anda mendapatkan keuntungan dari kesederhanaan pengaturan perangkat keras dan bekerja dengan satu perangkat lunak.

Menuju ke halaman instegrasi instrumen spektroelektrokimia