怎樣進行 Tafel 極化曲線測試和分析？

1. 選擇 LSV方法 （Linear Sweep Voltammetry）

2.設定下列測試參數(shù)：相對于開路電位，極化電壓掃描范圍為-300mV到+300mV，掃描速度為1mV/s。

3.數(shù)據(jù)顯示：data view中 顯示格式 Preset 選 Tafel。X軸顯示極化電壓，Y軸顯示為極化電流的對數(shù)值（Log₁₀ⁱ）

4.數(shù)據(jù)分析：用 Zahner Analysis 分析軟件打開LSV數(shù)據(jù)，Plot Presets 設置數(shù)據(jù)顯示方式為 log I vs U

方法（1）：Tafel Slope Analysis

在頂部工具欄點擊 按鈕，打開分析設置界面。 如下圖： 這是經(jīng)典的 Tafel 分析方法。

點擊 Set 按鈕，分別在曲線的陽極區(qū)和陰極區(qū)選擇四個位置形成兩個區(qū)間。所選擇的區(qū)間應為中強極化區(qū)域 ，區(qū)間中的 log I-U 線段呈線性關系（圖 1）。選中 Corrosion Rate，輸入樣品的實際面積、密度和當 量，點擊 Calculate 即可得到計算Tafel常數(shù)，腐蝕電位，腐蝕電流，極化電阻，腐蝕速率等結果（圖 2）。

                                                                                                       圖1 Tafel區(qū)域選擇

圖2 Tafel計算結果

方法（2）：Butler-Volmer 電化學動力學方程及電壓-電流曲線如下。分析軟件將據(jù)此進行自動Tafel曲線擬合。

              擬合后可獲得 j₀, E_eq, α，z 等參數(shù)的數(shù)值.

由于多數(shù)腐蝕體系的極化曲線沒有足夠的線性區(qū)域，人為選擇的影響較大，用方法（1）的Tafel分析方法則不一定合適。Zahner Analysis分析軟件提供了Butler-Volmer方程擬合極化曲線，這個方法的優(yōu)點是不需要特別明顯的線性區(qū)域。

在頂部工具欄點擊按鈕 ，打開分析設置界面。如下圖：

點擊左右邊界的 set 按鈕，選擇需要擬合的范圍（圖3）。可以切換到 Corrosion Rate 頁面(上圖右邊），輸入樣品的面積、密度和當量，點擊 Butler-Volmer Fit 按鈕即可得到Tafel常數(shù)，腐蝕電位，腐蝕電流，極化電阻，腐蝕速率等結果（圖4)。

                                                                                                        圖3 選擇數(shù)據(jù)

圖4 Butler-Volmer 擬合結果