循环伏安法(CV)基础知识

循环伏安法（Cyclic Voltammetry，CV）是一种暂态电化学测试方法，也是获取电化学反应快速定量数据最为常用的电分析技术之一。该方法不仅能够提供发生于电极界面上的异相电子传递过程的动力学与热力学信息，而且还可为深入了解电极 / 界面结构、电势分布以及电化学反应机理等方面提供极具价值的信息。

一、循环伏安法（CV）测试平台

图1三角波

循环伏安法是一种常用的电化学分析方法，如图1所示，在一定的电位扫描速率下，使电极电位在设定的起始电位和终止电位之间循环扫描（三角波），记录工作电极上的电流随电极电位的变化曲线。通常采用三电极体系。所谓三电极体系，是指由工作电极(Working Eectrode，WE)、参比电极(Reference Electrode，RE)和辅助电极(Counter Electrode，CE)组成的测试体系。图 2为三电极体系测量回路的示意图。可以看出，三个电极构成两个回路：工作电极与辅助电极构成极化电流回路，工作电极与参比电极构成电势测量与控制回路。测量与控制回路中几乎没有电流通过，且不受极化回路电流的影响。因此，利用三电极体系既可使工作电极上有电流通过，又可保证参比电极电势的稳定，从而实现对电流和电势的测量或控制，进而得到工作电极的电流–电势(i–E)关系曲线。

图2三电极体系测量原理

二、循环伏安法（CV）参数设置

图3 参数设置

实验参数有几个参数需要设置，该如何设置。

1）三角波的两个端点，电压最大值扫到多少，最小值扫到多少，即扫描窗口。

2）从什么地方开始扫，即起点电位，其实是在定义电极初始状态。比较常见的把开路电位（OCV）作为初始状态，当然也可以给一个其他电位，它就会从开路电位跳到那个电位去，会有一个类似阶跃的过程，再开始扫描。另外需要注意的是往哪边扫，是正扫还是负扫，这个其实定义了先氧化，还是先还原，这个主要看电极本身，比如说，电极此时是氧化态，正扫进行再氧化，可能出现体系的其他东西被氧化，而不是电极被氧化。

3）扫到什么地方，终点电位，即给电极最后的状态定义。

4）三角波斜率，即扫描速率。

5）扫的圈数