Keithley EC301 电化学测试系统详解

1. 产品概述

Keithley EC301 是吉时利（Keithley）推出的一款专业电化学测试系统，专为材料电化学特性分析、腐蚀研究、电池/燃料电池测试等应用设计。该系统整合了高精度恒电位仪/恒电流仪（Potentiostat/Galvanostat）功能，可与Keithley 2400系列源表或2600B系列系统SMU配合使用，提供完整的电化学测试解决方案。

2. 核心功能与特点

（1）多功能电化学测试

• 支持所有标准电化学技术：

• 循环伏安法（CV）

• 线性扫描伏安法（LSV）

• 计时安培法/计时电位法（CA/CP）

• 电化学阻抗谱（EIS，需选配）

• 塔菲尔曲线（腐蚀分析）

（2）高精度测量能力

• 电流范围：±2A（分辨率10pA）

• 电压范围：±10V（可扩展至±20V）

• 电位控制精度：±0.2%满量程

• 阻抗测试带宽：10μHz~1MHz（需EIS选件）

（3）专业电化学接口

• 三电极系统支持：

• 工作电极（WE）

• 对电极（CE）

• 参比电极（RE）

• 内置浮地功能：避免接地回路干扰

• IR补偿技术：消除溶液电阻影响

（4）系统集成与扩展

• 模块化设计：可搭配Keithley源表实现多通道并行测试

• 软件生态：

• 专用电化学分析软件（如EC-Lab）

• 兼容LabVIEW、Python等开发环境

• 支持SCPI命令远程控制

3. 典型应用场景

（1）电池研发与测试

• 锂离子电池：充放电循环测试、倍率性能分析

• 燃料电池：催化剂活性评估、极化曲线测量

• 超级电容器：循环稳定性测试

（2）材料电化学研究

• 腐蚀科学：金属钝化行为、涂层防护性能

• 电催化：析氢/析氧反应（HER/OER）活性

• 导电高分子：氧化还原特性表征

3）生物电化学

• 葡萄糖传感器性能测试

• 生物燃料电池界面反应研究

4）工业质量控制

• 电镀工艺监控

• 缓蚀剂效果评估

4. 技术规格

5. 系统配置方案

基础配置

• EC301主机

• 三电极电解池

• 铂对电极+Ag/AgCl参比电极

• 标准测试电缆

扩展选件

• EIS模块：阻抗谱测试

• 温度控制单元：-20°C~150°C

• 旋转圆盘电极（RDE）：流体动力学研究

• 多通道扩展器：并行测试多个样品

6. 与同类产品对比优势

7. 操作流程示例（循环伏安法测试）

1. 连接三电极系统：工作电极接WE，参比电极接RE，对电极接CE

2. 设置参数：扫描范围（-0.5V~1.5V vs. Ag/AgCl），扫描速率（50mV/s）

3. 启动测试：实时监测电流-电位曲线

4. 数据分析：计算峰电流、氧化还原电位等参数

8. 总结

Keithley EC301 凭借其超高电流分辨率（10pA）、模块化设计和专业电化学测试功能，成为：

• 新能源材料研发的核心工具

• 腐蚀科学与电催化研究的理想平台

• 工业电化学检测的可靠解决方案

对于需要兼顾常规电化学测试与精密直流特性分析的用户，EC301提供了与传统SMU设备无缝集成的专业电化学测试系统优势。如需了解具体应用案例或配置建议，可联系Keysight Technologies技术支持。