[发明专利]三电极阵列局部电化学信息测试系统及测试方法

权利要求书

1.一种三电极阵列局部电化学信息测试系统的测试方法，其特征在于，三电极阵列局部电化学信息测试系统包括依次电连接的同心圆三电极阵列(5)、高速切换开关(7)和电化学工作站(8)，所述同心圆三电极阵列(5)包括若干同心圆三电极单元，相邻的同心圆三电极单元之间通过绝缘材料(4)隔离；所述同心圆三电极单元包括环状辅助电极(1)、固态参比电极(2)和丝状工作电极(3)，所述环状辅助电极(1)和固态参比电极(2)均成环形，丝状工作电极(3)位于固态参比电极(2)内，丝状工作电极(3)和固态参比电极(2)之间通过绝缘材料(4)隔离；固态参比电极(2)位于环状辅助电极(1)内，固态参比电极(2)和环状辅助电极(1)之间通过绝缘材料(4)隔离；环状辅助电极(1)、固态参比电极(2)和丝状工作电极(3)均和高速切换开关(7)相连；

测试方法具体包括：首先通过控制高速切换开关(7)使所述若干同心圆三电极单元的丝状工作电极(3)处于非耦合状态，使环状辅助电极(1)、固态参比电极(2)和丝状工作电极(3)均和电化学工作站(8)相连，然后进行开路电位测试，所述开路电位测试的方法包括：测试丝状工作电极与固态参比电极之间的电位差；通过开路电位测试获得单个丝状工作电极(3)的电化学行为，通过对单个丝状工作电极(3)的电化学行为进行数据解析获得单电极电化学、热力学及动力学信息，从而获得局部的电流、阻抗数据。

2.根据权利要求1所述的三电极阵列局部电化学信息测试系统的测试方法，其特征在于，所述环状辅助电极(1)的制作材料选用铂片、镀铂黑的铂片、石墨或哈氏合金。

3.根据权利要求1所述的三电极阵列局部电化学信息测试系统的测试方法，其特征在于，所述固态参比电极(2)是固态Ag参比电极、AgCl参比电极或锌参比电极。

4.根据权利要求1所述的三电极阵列局部电化学信息测试系统的测试方法，其特征在于，所述测试方法还包括：

首先通过控制高速切换开关(7)使所述若干同心圆三电极单元的丝状工作电极(3)处于非耦合状态，使环状辅助电极(1)、固态参比电极(2)和丝状工作电极(3)均和电化学工作站(8)相连；然后进行循环伏安曲线测试；通过开路电位测试获得单个丝状工作电极(3)的电化学行为，通过对单个丝状工作电极(3)的电化学行为进行数据解析获得单电极电化学、热力学及动力学信息。

5.根据权利要求1所述的三电极阵列局部电化学信息测试系统的测试方法，其特征在于，所述测试方法还包括：

首先通过控制高速切换开关(7)使所述若干同心圆三电极单元的丝状工作电极(3)处于非耦合状态，使环状辅助电极(1)、固态参比电极(2)和丝状工作电极(3)均和电化学工作站(8)相连；然后进行极化曲线测试；

通过开路电位测试获得单个丝状工作电极(3)的电化学行为，通过对单个丝状工作电极(3)的电化学行为进行数据解析获得单电极电化学、热力学及动力学信息。

6.根据权利要求1所述的三电极阵列局部电化学信息测试系统的测试方法，其特征在于，所述测试方法还包括：

首先通过控制高速切换开关(7)使所述若干同心圆三电极单元的丝状工作电极(3)处于非耦合状态，使环状辅助电极(1)、固态参比电极(2)和丝状工作电极(3)均和电化学工作站(8)相连；然后进行电化学阻抗谱测试；通过开路电位测试获得单个丝状工作电极(3)的电化学行为，通过对单个丝状工作电极(3)的电化学行为进行数据解析获得单电极电化学、热力学及动力学信息。

7.根据权利要求1所述的三电极阵列局部电化学信息测试系统的测试方法，其特征在于，所述测试方法还包括：测试每个丝状工作电极(3)与环状辅助电极(1)和固态参比电极(2)之间电偶电流分布信息：

首先通过控制高速切换开关(7)使所述若干同心圆三电极单元的丝状工作电极(3)处于非耦合状态，使环状辅助电极(1)、固态参比电极(2)和丝状工作电极(3)均和电化学工作站(8)相连；通过高速切换开关(7)将除待测电极之外的所有电极短路连接成一个整体，通过电化学工作站(8)逐个测试待测电极和其他电极之间的电流。

8.根据权利要求1所述的三电极阵列局部电化学信息测试系统的测试方法，其特征在于，所述测试方法还包括：

测试单电极阳极反应电流密度：基于耦合状态下测得的单个电极的电偶电流，以及非耦合状态下测得的自腐蚀电流密度，然后进行代数相加。