アプリケーション検索（技術資料）

このポスターでは、NOVAソフトウェアにより、日常的な作業をより簡単にするための実用的なヒントをご覧いただけます。

このポスターは、NOVAのプロシージャを6つの簡単なステップで最適化する方法をまとめたものです。

このアプリケーションでは、使い捨てのスクリーン印刷された炭素電極 (SPCE) を使用して、エタノールの電極触媒検出のためのシンプルで迅速な電気化学測定について解説しています。 白金ナノ粒子 (PtNPs) で炭素電極を変更することにより、ビールやワインに含まれるエタノールを簡単・確実に測定できます。さらにフリーアルコール飲料の測定も可能です。

Automatic sample handling and analysis is very convenient for routine measurements on large number of samples. Metrohm offers a wide range of high performance liquid handling devices that can be combined with the Autolab product range and can be directly controlled by the NOVA software.

The Metrohm 800 Dosino is the workhorse of any automated liquid handling setup. This instrument can be conveniently used in combination with the NOVA software and integrated conveniently with electrochemical measurements performed with the Autolab systems.

The Metrohm 858 Professional Sample Processor is a robotic liquid handling system capable of handling large series of samples automatically. This instrument provides a platform that can be directly controlled by the NOVA software and combined with the Autolab potentiostat/galvanostat for automated high-throughput electrochemical measurements.

A nickel metal hydride battery, abbreviated NiMH, is a type of rechargeable battery similar to a nickel-cadmium (NiCd) battery but, for the anode, instead of cadmium, it has a hydrogen absorbing alloy. Like in NiCd batteries, nickel is the cathode. The voltage output of such packs is directly proportional to the number of single cells in the pack. In some cases, the total voltage can exceed the maximum of 10 V that is measurable by the Autolab potentiostat/galvanostat. To apply and measure voltages greater than 10 V, we have developed a voltage multiplier that increases the voltage range of the Autolab.

Lithium-ion (Li-ion) batteries are one of the most important energy storage devices in the market. A typical Li-ion battery is usually composed of one or more cells. Characterization of Li-ion cells and batteries usually involves the galvanostatic charge and discharge during various cycles.

リチウムイオン（Li-ion）電池は、そのエネルギーレベルが比較的高く、電力性能も高いため、最も調査の進んだエネルギー貯蔵デバイスの1つとなっています。充電中、リチウムイオンは電解質を通して＋電極から－電極へと移動させられます。放電中、リチウムイオンは逆向きに動き、－電極から＋電極へと移動します。電極表面では、バルクへのLi-ionの拡散が起こります。ここで、Li-ion電池の性能は、電極に存在する活性な物質の拡散係数に最も大きく依存します。したがって、電極材料の化学拡散係数を知ることが、大変重要です。また、電極材料の熱力学特性がわかれば、電気化学的挙動がより詳細にわかります。 定電流間欠性滴定法（GITT）は熱力学的パラメータと、拡散係数などの動的パラメータの両方を取得するのに役立つ測定法です。

リチウムイオン電池 (Li-ion電池) の充電と放電中、リチウムイオンは一方の電極から電解質を通って他方の電極へと輸送されます。電極材料の化学拡散係数を知ることは非常に重要です。ポテンシオスタット間欠滴定法（PITT）は、電極活性材料の拡散係数に関する洞察を得るために最もよく使用される技術の一つです。

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.

TSC SW closed および TSC バッテリーセルは、充電式バッテリーに使われる材料のような空気や湿気に敏感な材料の測定のために開発されたコンパクトなシステムです。これらのセルは、平面配列のメタル電極と接触する、固形物およびゲル状物質の温度管理された測定のために、よく管理された環境を提供します。たとえば、電池活物質、イオン導電性固体状電解質、およびバッテリーセパレータは、これらのセルを用いてテストすることができます。この実験では、セルの効果を理解するために、もしあれば、測定にて、100 Ωの標準抵抗が両方のセルにて用いられます。

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.

このApplication Noteでは、定電流パルス分極メソッドに基づいた、民生用液体二元リチウムイオンバッテリー内部液の二元拡散係数の測定方法について紹介しています。

このApplication Noteでは、典型的な有機電池電解質と接触した平板GC電極に形成された固体電解質界面のモデルの構造を研究するためのEISおよびCV実験からの、実験詳細および最も重要な発見をご紹介します。

この Application Note では、電気化学インピーダンス分光法 (EIS) に基づく、市販リチウムイオン電池正極材料の既知の多孔性と膜厚による厚み方向トーチオシティ τ の測定法をご紹介します。

この Application Note では、超低周波電気化学インピーダンス分光法 (VLF-EIS) に基づいた、市販液体バイナリリチウムイオン電池電解質のリチウムイオン輸率の測定法をご紹介します。

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.

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

この技術資料では、微分容量解析（DCA）と電池性能向上への応用について解説しています。この実験では、メトロームの電気化学測定装置 INTELLOを使用しています。

腐食とは、金属の劣化やそれを伴うプロセスを指します。腐食の最も一般的な例は、鉄における錆(さび)の形成です。ほとんどの腐食現象は電気化学的な性質を持ち、腐食する金属の表面で少なくとも2つの反応が起こります。

電気化学的手法は、腐食速度の測定に用いられてきた従来の方法に代わる方法を提供します。例えば、金属材料が腐食する速度である腐食速度は、リニアスイープボルタンメトリー(LSV)のようなシンプルな電気化学測定から計算することができます。

前回の技術資料(アプリケーションノート)では、腐食速度の推定手順の概要を説明しました。この計算は、腐食反応が電荷移動制御下にあり、反応メカニズムが既知であるという仮定の下で有効でした。しかし、現実には、腐食は複数の反応が起こった結果であることが多く、反応メカニズムを事前に決めることは不可能です。このような場合、分極抵抗は、調査対象の金属の腐食に対する抵抗を測定するために使用することができます。

電気化学インピーダンス分光法（EIS）は、腐食システムの分極抵抗の測定や腐食メカニズムの解明に効果的に使用されています。

腐食抑制剤は、金属の腐食速度を低下させる物質です。腐食抑制剤は通常、腐食環境に少量の濃度で添加されます。この技術資料(アプリケーションノート)では、Metrohm Autolabの装置を用いて、腐食抑制剤の品質をチェックする方法を紹介します。

この技術資料(アプリケーションノート)は、高温での孔食形成に対するステンレス鋼およびステンレス鋼に関連するその他の合金の耐性を試験するために開発された ASTM 規格 G150 に基づいています。 これは、電位に依存しない臨界孔食温度 (CPT) を測定することによって達成されます。CPT は、孔食が発生する最低温度として定義されます。 CPT実験は、セル温度を上昇させながらサンプルに電位を印加し、電流を記録します。

この技術資料(アプリケーションノート)では、腐食保護に関する知見を得るために、異なる材料でコーティングされたアルミニウムサンプルに段階的溶解測定（Stepwise Dissolution Measurement : SDM）を適用します。Autolab PGSTAT204と 1 L 腐食セルおよびNOVAソフトウェアの組み合わせは、SDMやその他の腐食実験を行うのに適したセットアップを提供します。

この技術資料(アプリケーション ノート)では、段階的溶解測定 (SDM) の前後で、EIS を 3 つのコーティングされたアルミニウム サンプルに適用します。 この手法は、技術資料(アプリケーション ノート) AN-COR-08でレビューされています。

金属の腐食は、多くの産業分野だけでなく、私生活にも深刻な影響を及ぼし、莫大なコストをもたらす問題となります。この技術資料(アプリケーションノート)では、様々な金属の電気化学腐食試験で得られた結果を文献データと比較します。

ASTM 規格 G100 は、アルミニウム 3003-H14 およびその他の合金の局部腐食を試験する電気化学的手法です。周期的なガルバノ階段波分極（galvanostaircase）は、上方向および下方向のスキャンから構成されます。各ステップ終了時の電位値を収集し、線形フィッティングを行い、零電流における電位値を求めます。

ASTM 規格 G5は、動電位アノード分極測定によるSUS430の腐食試験方法です。このASTM規格G5に従い、硫酸溶液中でのステンレス鋼430の腐食試験をNOVA、PGSTAT302Nと1L腐食セルを用いて行いました。

液体がパイプラインを通って輸送されるときに発生する乱流を実験室環境でシミュレートするために、回転円筒電極 (RCE) は腐食研究で用いることのできる技術です。 パイプライン内壁の腐食は、パイプ材料とパイプを流れる流体との間の電気化学的相互作用によって発生します。そして、そのの腐食は、パイプライン内部で発生する流れの乱れ（乱流）により著しく促進されます。 回転円筒電極(RCE)は、サンプル表面に乱流を発生させながら使用することができます。言い換えれば、ある内径のパイプラインを通過する流量既知の液体の乱流とその材料表面への影響は、コントロールされた速度で回転する所定のシリンダーサイズ（パイプと同じ材料で作られた）のRCEを用いることにより、実験室環境で再現することができます。 したがって、回転円筒電極(RCE)の主な用途のひとつは、配管の流動条件を模擬した簡単で迅速な電気化学実験で、腐食防止剤の効率や配管材料の腐食のしやすさを試験することにあります。 回転円筒電極(RCE)を用いる標準試験は規格ASTM G185 [1 ]に規定されています。 この技術資料(アプリケーションノート)では、1018炭素鋼シリンダーをサンプルとした回転円筒電極(RCE)による直線分極(LP)測定技術を説明します。電解液に腐食防止剤の添加有無の2種類のLP実験を行いました。

回転円筒電極 (RCE) は、その円筒周囲の流れ条件をリアルにシミュレーションし、サンプル表面で乱流を発生させるために用いられています。この 技術資料(アプリケーションノート)では他のすべての実験条件を変えずに腐食率が測定され、静止と乱流の状態が比較されています。直線分極 (LP) 技術は、RCE (回転あり、および回転なし) と共に用いられました。

ASTM規格 G61 は、塩素を含む環境下における鉄、ニッケル、コバルトなどの様々な合金の局部腐食感受性の測定に用いられます。この技術資料(アプリケーションノート) では、Metrohm Autolab PGSTAT302N および 1 L 腐食測定セルを用いての ASTM G61 に準じた測定をご紹介します。

国際規格 ISO 17463は、金属上の高インピーダンス有機保護被膜の防食特性の測定について記載しています。この技術では、電気化学インピーダンス分光法（EIS）測定、カソード分極、ポテンシャル緩和から構成されるサイクルを用います。この技術資料(アプリケーションノート)では、Metrohm Autolab PGSTAT M204とフラットセルが国際規格 ISO 17463に準拠していることを示します。

ターフェル解析は、反応速度論を理解するために用いられる重要な電気化学的手法です。ターフェル勾配を研究することで、電極反応における反応速度を律速する要因が明らかになり、腐食や燃料電池の研究などの分野に役立ちます。この手法は、産業界がプロセスを最適化し、より高い効率を得るために材料や条件を調整することによってデバイスの性能を向上させるのに役立ちます。 腐食に関しては、ターフェル解析により、様々な環境における各種金属の腐食速度とそのメカニズムに関する洞察を得ることができます。ターフェル勾配を調べることにより、研究者は分極抵抗と腐食速度だけでなく、腐食電流と腐食電位を測定することができ、材料が周囲環境とどのように相互作用するかを明らかにすることができます。構造物の寿命を延ばし、厳しい環境における金属部品の完全性を確保するために、この測定・解析は腐食を軽減させるための適切なコーティング剤、抑制剤、材料を選択する際に役立ちます。 この技術資料（アプリケーションノート）では、人工海水中のアルミニウムを例にINTELLOソフトウェアを用いたターフェル解析について説明します。

電気化学、分光学、分光電気化学（SEC）は、多くの分野で広く用いられている測定技術です。しかし、これらの測定から得られるデータ曲線は非常に多様であり、すべての電気化学ピークや分光バンドが同じ手順で測定できるわけではありません。 この技術資料では、DropView 8400およびDropView SPELECソフトウェアに含まれる収集した曲線やデータの測定・解析を容易にする4つのツールを説明します。適切なツールを選択することで測定プロセスを助け、測定結果の解析を容易にします。 Automeasurement、Set on curve measurement、Set free measurement、Set step measurement について詳しく説明します。

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.

電気化学電池では付加電位または測定電位が参照されるのに対し、参照電極は安定かつ適切に定義された電気化学的ポテンシャル (一定の温度において) を有します。そのため、良い参照電極は安定しており、非分極性です。言い換えると、このような電極の電位は使用される環境において、また低い電流通過においても安定性を維持します。このApplication Noteでは、もっともよく使用されている参照電極が、その使用範囲と共にリストアップされています。

電流が電気化学電池に流れると、REとWEの間に電位降下が生じます。この電圧降下は、内部液の電気伝導度、参照電極と作用電極間の距離、ならびに電流の大きさに影響を受けます。このApplication Noteでは、抵抗降下、その原因、ならびに測定への影響についての基礎的な説明が書かれています。

このApplication Noteでは、抵抗降下およびオーム抵抗のための3つの異なる測定メソッドについて説明されています。電流の遮断ならびに正帰還は迅速なメソッドですが、データの誤解やセットアップへのダメージを避けるため、その使用には注意が必要です。一方、EISはオーム抵抗を測定するためのより信頼性の高いメソッドです。抵抗降下を測定中にポテンショスタットで補正することも可能ですし、または数学的修正をデータに加えることもできます。

The Autolab Electrochemical Quartz Crystal Microbalance (EQCM) is an optional module for the Autolab PGSTAT which can be used to control a 6 MHz crystal oscillator. This technique can be used to perform electrogravimetric measurements with detection limits in the sub μg range.

この文書では、金基板上に白金を少し析出させるために用いられるごく単純な方法が説明されています。この単純な方法は、開路電位 (OCP) において、基板上に置換される前駆金属吸着層の酸化によって貴金属の置換が行われる、置換析出として知られる電気化学工程に基づいています。

このApplication Noteでは、アナログおよびデジタルの階段型ポテンシャル信号が、酸性溶液中の白金作用電極に適用されます。測定された電流の差異は強調され、電流が測定された電荷から計算されている同様の実験と比較されます。

A basic overview of the working principle of a potentiostat/galvanostat is presented. Depending on the application, the connections of the instrument to the electrochemical cell can be (or must be) set up in different ways. Below, the three commonly used electrochemical cell setups are discussed together with the role of the electrodes used in electrochemical measurements.

In this application note, the combination between electrochemistry and spectroscopy is shown, with the oxidation of ferrocyanide to ferricyanide monitored with IR spectra taken at defined potential steps. The increase in absorbance at 425 nm corresponding to the formation ferricyanide.

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.

銅はほぼ間違いなく、特に半導体産業において科学技術的に最も関連性のある金属の1つでしょう。この産業で用いられる蒸着プロセスは、デュアルダマシンプロセスとして知られ、それは添加物が存在する上で、酸性の第二銅化合物からの銅の電着に作用します。このApplication Noteでは、銅の電着についての調査と、Cu+中間体検出のための Autolab 回転リングディスク電極 (RRDE) 　の使用について説明されています。

比誘電率 εrは、材料の特性評価において非常に重要な役割を果たします。これは、材料に貯められた電気エネルギーの量と真空中の電気エネルギーの量との比率で定義することができます。比誘電率を知るための最も容易な方法は、容量値からそれを算出することです。このApplication Noteでは、容量値を求める5つのテクニックが比較されています。

このApplication Noteでは、二方向に接続された商業用バッテリーの試験のために電気化学インピーダンス分光法 (EIS) が用いられています。最初の EIS 測定では、バッテリーは二端子測定のコンフィグレーションに接続されています。2つ目の EIS 測定では、バッテリーは四端子測定 (ケルビン接続) のコンフィグレーションに接続されています。リード線の接続方法の違いにより、バッテリーに対して測定されたインピーダンス値が異なるという結果が生じます。