Electrochemical Experiment（電化學實驗）是一套研究材料與電解質界面間電子與離子傳輸行為的核心技術，廣泛應用於電池、電容器、催化、水分解等領域。

常見電化學實驗方法

• CV（Cyclic Voltammetry，循環伏安法）

應用範圍： 電催化活性初步評估、氧化還原反應行為、電容特性。

• 量測掃描電壓下的電流反應，繪出I–V曲線

• 氧化還原峰位置與形狀 → 判斷反應電位與可逆性

• 峰電流與掃描速率關係 → 可判斷是否為擴散控制或表面控制反應

• 電荷積分 → 計算電化學有效表面積（ECSA）

✅ 厲害之處：

快速篩選電極材料、觀察反應可逆性與機制、簡單易操作

• LSV（Linear Sweep Voltammetry，線性掃描伏安法）

應用範圍： 催化起始電位（onset potential）、過電位（overpotential）分析

• 單方向掃描電壓，觀察電流隨電壓變化行為

• HER / OER / ORR 等電催化研究常用

• 提供：

  1. 起始電位（onset potential）

  2. 過電位（overpotential）@特定電流密度

  3. 最大電流密度與極限電流

✅ 厲害之處：

量化催化活性，適合比較不同材料在相同條件下的表現

• EIS（Electrochemical Impedance Spectroscopy，電化學阻抗分析）

應用範圍： 電荷轉移電阻、雙電層電容、傳輸阻抗評估。

• 施加微小交流訊號，掃描不同頻率下的阻抗行為

• 得到Nyquist圖（虛阻 vs 實阻）或Bode圖

• 可擬合電化學等效電路（Equivalent Circuit）

✅ 厲害之處：

解析複雜電化學系統中的不同阻抗貢獻，精細診斷反應機制與材料界面性質

• Chronoamperometry / Chronopotentiometry（定電位／定電流測試）

應用範圍： 穩定性測試（耐久性）、長期催化表現

• 固定電壓或電流觀察電流或電位隨時間變化

• 分析材料是否在長時間運作下保持穩定

• 搭配CV可了解降解行為

✅ 厲害之處：

驗證材料實際運作條件下的耐久性與穩定性

• Tafel 分析

應用範圍： 電催化動力學分析

• 從LSV曲線取對數繪製 Tafel plot（η vs log j）

• 提供：

  • Tafel slope → 反應速率控制步驟資訊

  • 交換電流密度（j₀） → 催化本質活性指標

✅ 厲害之處：

了解反應機制與動力學快慢，協助催化劑機理分析