ポテンショスタットの種類と用途は？

エネルギー変換アプリケーション

バッテリー、スーパーキャパシタ、燃料電池、太陽電池、水素発生、その他の エネルギー変換アプリケーションは、より多くの電荷を蓄え、より高い電力を得るために開発されています。その結果、1A以上の電流と6V以上の電圧が一般的な要求となっている。しかし、ボタン電池やバイオ燃料電池など、100μAで十分な低消費電力エネルギー・デバイスも存在する。

腐食研究

腐食 研究は非常に幅広い分野です。電流に対する主な影響は、サンプルの表面積、サンプルの材質、コーティングの有無などです。歯科用インプラントでは非常に低い電流が必要ですが、新しい合金の特性評価ではかなり高い電流が必要になります。腐食研究の分野では、測定は研究室の外で行われることが多い。パイプラインや建物は現場で調査する必要があります。このため、腐食研究者には、円筒形、平らな物体、または非常に大きなサンプルの断面で電気化学測定を行うことができる多くのアクセサリーがあります。

さらに、腐食研究では、生データの多くの処理が必要になることがよくあります。例えば、分極抵抗を経時的に追跡するには、各測定ポイントについて、約20mVにわたって線形分極（LP）としても知られる小さな線形掃引ボルタンメトリー（LSV）を行い、その後線形フィットを行い、1を傾きで割ったものが分極抵抗となる。したがって、腐食研究の分野では、自動データ処理機能を備えたソフトウェアが普及している。

電気分析

電気分析は、ある物質の濃度が何であるか、またはより単純なケースでは、物質が存在するかどうかの質問に答えます。電気分析では、多くの場合、µAレンジ以下の電流を正確に測定する必要があります。多くのアプリケーションでは、現場での測定も有益です。例えば、井戸のそばで水質を測定することで、その水が飲用に安全でない場合に即座に対応することができます。電気分析用に作られたポテンショスタットは、低電流で高い精度を示し、ポータブルです。

これらは電気化学アプリケーションのための3つのグループに過ぎませんが、電気触媒、電着、光電気化学など、さらに探求すべきものがあります。

ポテンショスタットの種類

電気化学の応用範囲が広いため、様々なタイプのポテンショスタットがあります。

• ほとんどの場合、シングルチャンネルのポテンショスタットを使用します。これらのデバイスは単一セルで動作するように作られています。
• バイポテンショスタット(Bipotentiostats)またはバイポット(Bipot)は、第一の作用電極と同じ参照電極と対極を共有する第二の作用電極を提供します。これらのポテンショスタットは、例えば選択プローブとブランクのように、同じセル内で2つの異なる電極を比較するのに便利です。また、同じセル内でリング状とディスク状の電極を同時に制御する必要がある回転リングディスク電極（RRDE）にも便利です。
• 作用電極の数はさらに多くなることもあります。複数の作用電極と1つの参照電極と1つの対極を持つデバイスは ポリポテンシオスタットです。
• 複数の電極のためのより強力なオプションは マルチチャンネルポテンショスタットです。これらの装置は、1つのハウジングに複数のポテンショスタットを内蔵しています。これらは同時に操作することも、独立した時間に操作することもできます。各チャンネルがポテンショスタットであるため、チャンネルは同じ技術を実行することも、異なる技術を実行することもできます。ポリポテンショスタットとして使用できるマルチチャンネルポテンショスタットもあります。このトピックについては、詳細なアプリケーションノートがあります。
• 現場での測定の需要は、ポータブルポテンショスタットの開発につながりました。PalmSens社は、電気分析に理想的なコンパクト設計のバッテリー駆動、Bluetooth接続のポテンショスタットを提供しています。幅広い電流範囲と使いやすいソフトウェアを組み合わせたポテンショスタットは、腐食研究にとって魅力的です。エネルギー変換の分野では、最大200 mAの電流を供給できるポテンショスタットも提供しています。