JHF100 原位微分电化学质谱仪

用于电催化反应&电池储能器件的原位质谱仪

用于电催化反应的原位质谱仪-----电催化 DEMS

    目前，对于电化学反应气相产物或挥发性产物,大多是建立在稳态极化和色谱分析的基础上，稳态极化只能反映总反应电流而无法分辨各分步反应状况，因此，对反应机理不能进行更深入的分析。对于大多数电化学研 究而言，电位动态扫描以及电位调制过程中的现场研究更有研究价值。 

   原位微分电化学质谱仪(电催化DEMS),其依靠真空压差作为动力，通过阻水透气膜(靠近工作电极或与多孔工作电极紧密接触)将电极表面电极反应产生的气体或挥发性产物在毫秒时间内，抽取到质谱仪中,从而能够高灵敏度、高时间分辨率地检测到产物或中间产物。

    在一定电位扫速下同步测量电解电流--电极电位及定质量数下的质谱电流--电极电位曲线，在边抽真空边测量的条件下质谱电流与电解电流成正比，而且质谱电流不受双层电容电流等非目标反应电流的干扰，能够从总反应中分辨出各分步反应的性质与状况，为理解反应机理提供较为深刻的信息。

  DEMS是研究电极反应机理，快速筛选、评价电催化剂的重要工具之一。可应用于MOR，EOR，CO2RR，HER,OER，ORR,NRR等电催化反应中。

用于电池储能器件的原位质谱仪-----电池 DEMS

  质谱仪是一种鉴别物质成分强大的分析测试工具,原位电化学质谱仪可以检测锂离子电池、钠离子电池、金属空气电池(如Li-O2/CO2 )等储能器件在充放电过程中产生或消耗的气体。可以实时分析电池运行的不同阶段气体生成或消耗的情况,从而获得电池充放电过程中气体生成或消耗随电压变化的分布情况，是研究电化学反应机理,快速选电极材料，评价电解液分解情况的重要工具之一。

EC-MS 同步软件

主要特点 

◆ 完整解决方案,不仅提供质谱仪主机,还提供附属部件,同时提供测试细节经验和数据处理方法等,无需用户 摸索测试细节,节省用户宝贵时间。

◆ 双载气系统,高灵敏度、最小检测分压3*10-15 mbar。

◆ 真空膜抽滤进样与载气式进样可以合二为一，可自由切换。

◆ 多种类型电化学池以满足不同电催化应用。 

◆ 响应时间快(<1秒) ,同时原位检测多种物质。 

◆ 独立的旁抽真空系统，质谱室真空度更稳定。 

◆ 多种类型的电池体系均可,锂/钠/锌离子电池,金属空气电池等均有成熟测试方案。 

◆ 纽扣式电池或软包电池模具可选,电池模具温度可控(RT-80度)。 

◆ 电化学工作站和质谱仪软件藕合,操作简单,数据处理方便快捷。

◆ 可与原位拉曼或原位XRD联用。

具体应用：

电化学、催化

1. CO2电催化还原气相产物(CO,CH4,C2H4,CH3OH等)瞬时检测，相对法拉第效率测定

2. 硝酸根电催化还原中NO,N2O,NH2OH,NH3,N2等中间产物或最终产物原位检测

3. 电解水OER同位素标记18O，LOM或AEM反应机理确认

4. 甲醇电氧化反应中间产物或最终产物（HCHO，HCOOH，CO等）瞬时检测及各产物电流效率计算

5. 氢同位素标记，氢气析出反应（HER）机理解析

6. 碳材料稳定性评估（高电位下CO，CO2检测）

7. 其他（光催化，光电催化，氧还原，氢氧化，氯气析出，有机电合成等）

电池、储能

1.富锂正极材料首次充电O2和CO2析出定量检测

2.高压钴酸锂首次充电O2和CO2析出定量检测

3.三元正极材料首次充电O2和CO2析出定量检测

4.高镍正极材料首次充电O2和CO2析出定量检测

5.钠离子电池正极材料首次充电O2和CO2析出定量检测

6.负极材料首次充电O2和CO2析出定量检测

7.电池电解液分解产气研究

8.水系锌离子电池充放电过程中O2和H2析出检测

9.Li-O2电池放电过程O2消耗，充电过程O2析出定量检测

10. Li-CO2电池放电过程CO2消耗，充电过程CO2析出定量检测

客户应用案例：

电化学、催化

1. 硝酸根电还原中间体检测

Angew. Chem. Int. Ed. 10.1002/anie.201915992

2. 电解水OER同位素标记¹⁸O，LOM或AEM反应机理确认

J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 17, 6482-6490

3. 甲醇电氧化反应

Journal of Power Sources 509 (2021) 230397

4. 氢同位素标记，氢气析出反应（HER）机理解析

Nature catalysis, 2022,5,66-73

5. CO₂电还原

ACS catal. 2019,9,1383-1388

电池、储能

1.富锂正极材料首次充电O₂析出定量检测

Nat. Comm. 2022, 13,1123

2.高压钴酸锂首次充电O₂析出定量检测

Angew. Chem. 2021, 133, 27308 – 27318

3.高镍正极材料首次充电O₂和CO₂析出定量检测

Small 2021, 2104282

4.钠离子电池正极首次充电O2析出检测

Nat. Comm. (2021) 12:5267

5.负极材料放电过程中气体析出检测

Energy Environ. Sci., 2019, 12, 2991--3000

6.锂离子电池电解液分解气体析出检测

Journal of The Electrochemical Society, 162 (10) A1984-A1989 (2015)

7.锌离子电池

Joule 2022, 6, 399-417

8.Li-O₂电池充放电过程O₂检测

ACS Appl. Mater. Interfaces, 2021,13,4062-4071 

9.Li-CO₂电池充放电过程中CO₂气体检测

Small 2021, 17, 2100642

部分客户论文清单：

电化学、催化

Nature Catalysis. 2022, 5, 66-73

Nature Catalysis. 2021, 4, 1012-1023

J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 6482-6490

J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 9444-9447

Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 5350-5354

Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 131, 4670-4674

Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 7297-7307

Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 22933-22939

Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 26177-26183

Angew. Chem. Int. Ed. 2022, e202204541

Joule. 2021, 5, 2164-2176

Nat. Commun. 2022, 13, 2191

Nat. Commun. 2021, 12, 2164

Adv. Mater. 2020, 32, 2002297

Adv. Energy Mater. 2020, 10, 2001289

Appl. Catal. B. 2021, 280, 119393

ACS Energy Letters. 2022, 7, 1187-1194

ACS Energy Letters. 2022, 7, 284-291

Chem. Eng.J. 2022, 435, 134969

Chem. Eng.J. 2022, 433, 133495

Environ. Sci. Technol. 2022, 56, 614-623

ACS Catal. 2021,11, 840-848

ACS Catal. 2019, 9, 4699-4705

Nano Energy. 2021, 86, 106088

NanoEnergy. 2019, 60, 43-51

ACS Catal. 2021, 11, 14032-14037

ACS Catal. 2020, 10, 3533-3540

ACS Appl. Mater. Interfaces. 2022, 14, 12257-12263

J. Mater. Chem. A. 2021, 9, 239-243

Cell Reports Physical Science. 2021, 2, 100378

J. Mater. Chem. A. 2021, 9, 9010-9017

Journal of Catalysis. 2021, 397, 128-136

Journal of Power Sources. 2021, 509, 230397

Science China Chemistry. 2020, 63, 1469-1476

Adv. Sustainable Syst. 2020, 4, 2000227

Science China Chemistry.2021, 64, 1493-1497

J. Colloid Interface Sci.  2022, 614, 405-414      

Angew. Chem. Int. Ed.  2022, 61, e20211563

Nat. Commun. 2022, 13, 2577  

J. Mater. Chem. A. 2022, 10, 6448–6453  

J. Mater. Chem. A. 2021, 9, 14741–14751

ACS Sustainable Chem. Eng. 2022, 10, 5958–5965

J. Mater. Chem. A. 2022, 10, 5430-5441

Appl. Catal. B.  2022, 301, 120829  

Adv. Mater. 2020, 2202523

Adv. Mater. 2020, 2202874

ACS Catal. 2022, 12, 14, 8658–8666

Energy Environ. Sci. 2022,15, 3912-3922

Adv. Mater. 2022, 2209307

Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202217071

ACS Nano. 2022, 16, 6, 9095–9104

Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202212341

J. Am. Chem. Soc. 2022, 144, 35, 16006–16011

Adv. Energy Mater. 2022, 12, 2103960   

Nature Energy. 7, 978–988 (2022)   

Energy Environ. Sci. 2022, 15, 4175

Nat. Commun. (2022) 13:7958

电池、储能

Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 2345-2349

Energy Environ. Sci. 2019, 12, 2991-3000

Adv. Funct. Mater. 2022, 32, 2105029 

Advanced Materials. 2022, 34, 2104792

Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202114293

Angew. Chem. Int. Ed.  2021, 133, 26177-26184

Angew. Chem. Int. Ed.  2021, 133, 16540 -16544

Energy Environ. Sci.  2021, 14, 883-889

Adv. Funct. Mater. 2020, 30, 2002223

Adv. Energy Mater. 2020, 10, 1904262.

Adv. Funct. Mater. 2020, 2001619

Nat. Commun. 2020, 11, 1576

Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 7778-7782

Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 9126-9130

Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 7505-7509

ACS Appl. Mater. Interfaces. 2019, 11, 23207-23212

Chem.Comm. 2019, 55, 10092-10095

Energy Storage Materials. 2020, 26, 593-603

i science. 2019, 14, 312-322

ACS Catal. 2019, 9, 3773-3782

ACS Appl. Mater.Interfaces .2019, 11, 15656-15661

ACS Appl. Mater. Interfaces .2019, 11, 45674-45682

Energy Storage Materials. 2019, 20, 307-314

J. Mater. Chem. A. 2019, 7, 23046-23054

Journal of Catalysis. 2020, 384, 199-207

Electrochimica Acta. 2022, 419, 140424

ACS Cent.Sci. 2020, 6, 232-240

J. Mater. Chem. A. 2020, 8, 7733-7745

J. Mater. Chem. A. 2020, 8, 259-267

ACS Appl. Mater. Interfaces. 2016, 8, 31638-31645

Journal of Power Sources. 2020, 451, 227738

Small. 2019, 15, 1803246

Energy Storage Materials .2020, 30, 59-66

Adv. Sci. 2021, 8, 2100488

Adv. Funct. Mater. 2022, 32, 2108153

Energy Storage Materials. 2021, 43, 391-401

Cell Reports Physical Science. 2021, 2, 100583

Chemical Communications. 2021, 57, 8937-8940

Energy Storage Materials. 2021, 42, 618-627

ACS Nano. 2021, 15, 9841–9850

ACS Nano. 2022, 16, 1523–1532

Adv. Funct. Mater. 2022, 2112501

Adv. Energy Mater. 2022, 12, 2103667

Electrochimica Acta. 2022, 415,140216

ACS Appl. Mater. Interfaces. 2022, 14, 18561-18569

Adv. Energy Mater. 2022, 2103910

Joule. 2022, 6, 399–417

Small. 2021, 2104282

Angew. Chem. 2021, 133, 27308-27318

Adv. Funct. Mater. 2022, 2202679

ACS Appl. Energy Mater. 2020, 3, 12423-12432

Nat Commun. 2022, 13, 1123

Nat Commun. 2021, 12, 3071

ACS Appl. Mater. Interfaces. 2022, 14, 5308−5317

ACS Appl. Mater. Interfaces. 2021, 13, 360−369

Nat. Commun. 2021, 12, 5267

Nat. Commun. 2020, 11, 5519

Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 23061−23066

ACS Nano. 2021, 15, 8407−8417

Adv. Sci. 2022, 2104841

J. Am. Chem. Soc. 2022, 144, 3106-3116

Adv. Funct. Mater. 2022, 2113235

Journal of Energy Chemistry. 2022, 64, 511-519

Energy Environ. Sci. 2020, 13, 2540-2548

J. Mater. Chem. A. 2020, 8, 22754-22762

Adv. Energy Mater. 2021, 11, 2003263

ACS Appl. Mater.Interfaces. 2021, 13, 12159-12168

ACS Central Science 2021, 7, 175-182

ACS Appl. Mater.Interfaces. 2021, 13, 4062-4071

Journal of Power Sources. 2021, 495, 229782

Energy Storage Materials. 2021, 38, 130-140

Chem. Mater. 2020, 32, 9404-9414

Energy Storage Materials. 2021, 39, 60-69

Adv. Funct. Mater. 2021, 31, 2101423

Applied Surface Science. 2021, 565, 150612

Adv. Funct. Mater. 2021, 31, 2104011

Chemical Engineering Journal. 2021, 426, 131101

Energy Storage Materials. 2021, 41, 475-484

Journal of Materials Chemistry A. 2021, 9, 19922-19931

Small. 2021, 17, 2100642