文章首次整理发布陕西毅杰官网，仅用于电化学测试技术经验分享；上期我们分享了关于IV曲线测试的常规参数设置及应用，想了解的可以点击经验分享 | 光电化学OER，HER测试陕西毅杰手把手教你做IV曲线测量 ，本期我们主要分享电流时间（I-t）曲线测试；

研究材料在恒定光照条件下的电荷传输速率和稳定性对于器件的性能有着不可忽视的作用，通过分析I-t曲线，可以了解材料的光电化学动力学行为，曲线的稳定性或波动可以提供关于反应的稳定性和动态性质的信息。

电流-时间（I-t）曲线测量

这种测试可用于研究材料在恒定光照条件下的电荷传输速率和稳定性。通过分析I-t曲线，可以了解材料的光电化学动力学行为。在此依旧以chi660E电化学工作站为例进行测试说明：

三电极体系

三电极体系是一种常见的电化学实验配置，其中包括一个工作电极、一个参比电极和一个对电极。使用三电极体系连接好测试电极与工作站后，首先选择i-t-Amperometric i-t Curve,进入到参数设置界面，首先设置InitE(V)为测试电压。

需要注意的是，设置的电压与三电极体系中的参比电极相关，其中标准氢电极做参比电极（Standard Hydrogen Electrode，SHE）是电化学中的电势标准，它被用作电位的基准。SHE的定义如下：标准氢电极在标准状态下（298.15K，1 atm压力），其电势被定义为零伏特（0 V）。这意味着在标准状态下，SHE的电势被视为电势的零点，用于比较其他电极的电势。

银/氯化银电极（Ag/AgCl）：Ag/AgCl电极是一种常见的参比电极，它的电势通常以标准氢电极（SHE）为基准。其电势与SHE之间的关系为：

E(Ag/AgCl) = E(SHE) + 0.1976 V（在25℃下）

饱和甘汞电极（Saturated Calomel Electrode，SCE）：SCE电极是另一种常见的参比电极，它也以SHE为基准。SCE电极的电势与SHE之间的关系为：

E(SCE) = E(SHE) + 0.241 V

铂/铂-铊电极（Pt/Pt-Tl）：铂/铂-铊电极通常用于氧化还原反应的研究，它以SHE为基准。铂/铂-铊电极的电势与SHE之间的关系是：

E(Pt/Pt-Tl) = E(SHE) + 0.059 V（在25℃下）

但在论文中，常用的参比电极体系是可逆氢电极RHE（Reversible Hydrogen Electrode），它与SHE的转换关系如下：

E(SHE)= E(RHE)-0.059*pH

Sample Interval(V)采样间隔;

Quiet Time(sec)静置时间;

Sensitivity(A/V)数据灵敏度设置与光电流-电压（I-V）曲线测量一致;

Run Time(sce)设置测试时长，按照实验要求即可；

Scales during Run设置测试循环次数，一般默认一次。

通过分析I-t曲线，可以获得以下重要信息：

（1）电化学反应速率： 通过观察I-t曲线的斜率或上升速率，可以确定电化学反应的速率。速率越快，电流上升得越快。

（2）反应的起始时间： I-t曲线中的初始电流值可以告诉你电化学反应何时开始。这对于确定反应的启动时间非常重要。

（3）电化学反应的类型： I-t曲线的形状和电流的变化方式可以帮助确定电化学反应的类型，例如，是否为氧化反应或还原反应，以及是否为扩散控制的反应。

氧化还原反应：急剧上升的电流： 在氧化还原反应中，初始时电流往往急剧上升，然后逐渐趋于稳定。这是因为在氧化还原反应中，电子转移是一个主要的决速步骤，因此电流的上升会非常迅速。

电流的周期性波动： 对于一些氧化还原反应，特别是循环伏安法等实验中，电流-时间曲线可能会呈现周期性的波动，这是由于电极表面的电化学过程引起的。

扩散控制的反应：渐增的电流： 在扩散控制的反应中，电流通常会逐渐增加，而不是急剧上升。这是因为在这类反应中，电子转移通常不是速率限制步骤，而是物质的扩散到电极表面。

持续的电流增长： 电流-时间曲线可能会显示出持续的电流增长，直到反应物质耗尽或达到一定浓度。这种增长通常符合Cottrell方程，其中电流与时间的平方根成正比。

总的来说，氧化还原反应通常表现为电流的急剧上升，而扩散控制的反应表现为逐渐增加的电流。但需要注意的是，在某些情况下，这两种类型的反应可能会有交叉现象，因此需要进一步的分析和实验以确认反应类型。

（4）反应的机理： I-t曲线的形状和特点可以提供关于电化学反应机理的线索。例如，是否存在中间产物或反应步骤，以及它们的影响。

（5）反应速度常数： 通过分析I-t曲线的衰减部分，可以确定反应速度常数，从而更深入地了解反应动力学。

（6）质子或电子转移数量： 通过积分I-t曲线下的面积，可以确定在电化学反应中涉及的质子或电子的数量。

（7）电化学反应的稳定性： I-t曲线的稳定性或波动可以提供关于反应的稳定性和动态性质的信息。

通过测试分析I-t曲线，研究人员可以了解材料或光电化学器件的性能，包括电化学反应速率、反应 速率常数、电化学反应的类型、反应的机理以及反应的稳定性等关键参数。这些信息对于光伏电池、光催化材料、光电化学传感器等应用的研究和优化非常重要。

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