خلية سواجيلوكهو جهاز اختبار ثلاثي الأقطاب الكهربائية يقوم بإدخال قطب مرجعي في نظام تقليدي ثنائي القطب، مما يتيح قياس بيانات تيار المواد بشكل أكثر دقة.
خلية سواجيلوك -- تحسيناختبار البطاريةجهاز قائم على نظام الأقطاب الثلاثة التقليدي، قادر على قياس معلمات متنوعة، مثل هضبة الجهد الحقيقي، وقيم الذروة، وحجم التيار، والاستقطاب، وتيار محفز الإنزيم الحيوي، وتيار محفز الغاز، وذلك في نظام ثلاثي الأقطاب. بالمقارنة مع أنظمة الأقطاب الثلاثة التقليدية، يوفر جهاز سواجيلوك خلية استقطابًا أقل، وإشارات اختبار أقرب إلى القيم الحقيقية للمادة، ومنحنيات اختبار سلسة ومستقرة، وأداء عزل ممتاز.
هل يُعد جهاز سواجيلوك خلية أفضل من أنظمة الأقطاب الكهربائية التقليدية ثلاثية الأقطاب؟ ما هي مزاياه؟
1. الاستقطاب المنخفض، والاختبار المستقر، ومنحنيات الأقطاب الكهربائية المستمرة
تتميز أنظمة الأقطاب الكهربائية التقليدية ثلاثية الأقطاب بمسافة طويلة بين الأقطاب، مما يؤدي إلى استقطاب تركيزي كبير، والذي بدوره يُسبب استقطابًا كبيرًا في التفاعلات الكهروكيميائية. إضافةً إلى ذلك، تكون التفاعلات عند حدود الطور الثلاثي (واجهة الصلب-السائل-الغاز) شديدة للغاية، مما يؤدي إلى منحنيات كهروكيميائية متقلبة وغير متساوية، مما يُسبب تداخلًا أثناء الاختبار.
في المقابل، تتميز خلية سواجيلوك بمسافة قطب كهربائي صغيرة للغاية (<0.1 مم)، مما يُحاكي بيئة اختبار الخلايا المعدنية والخلايا الكيسية بشكل مثالي. تُقلل هذه التقنية بشكل كبير من تأثير استقطاب التركيز. علاوة على ذلك، تُغمر صفيحة القطب الكهربائي بالكامل في الإلكتروليت، مما يُجنّب عدم الاستقرار الناتج عن تفاعلات الحدود ثلاثية الطور، مما يُنتج منحنيات كهروكيميائية سلسة ومتواصلة وظروف اختبار مستقرة. هذا يسمح بنتائج أكثر دقة.انعكاس سلوك المادة الحالي في الاختبارات الكهروكيميائية.
2. أداء ممتاز في الختم وسهولة التشغيل
مقارنةً بأنظمة الأقطاب الكهربائية التقليدية ثلاثية الأقطاب، يتميز جهاز سواجيلوك خلية بعزل كامل، مما يجعله مناسبًا لاختبار الأنظمة العضوية. يوفر جهاز سواجيلوك خلية عزلًا ممتازًا لبطاريات أيونات الليثيوم التجارية، وأيونات الصوديوم، وأيونات البوتاسيوم، بالإضافة إلى بطاريات أيونات المغنيسيوم العضوية، وأيونات الكالسيوم، وأيونات الزنك، وأيونات الألومنيوم، وأيونات الحديد، وأيونات النحاس، والتي تُستخدم في الأبحاث. كما يمكن استخدامه لاختبار بطاريات الليثيوم الهوائية، حيث يُقدم منحنيات كهروكيميائية أكثر سلاسة من الأجهزة الأخرى. وهو مثالي لدراسة معلمات مثل هضاب الجهد الحقيقي، وقيم الذروة، وحجم التيار، والاستقطاب، وتيار المحفز الحيوي الإنزيمي، وتيار المحفز الغازي في الأنظمة العضوية ثلاثية الأقطاب.
تتميز البطاريات التقليدية ثلاثية الأقطاب بضعف إحكامها، وتتطلب كمية أكبر من الإلكتروليت، وتُظهر تفاعلات جانبية أكثر حدة مع الأقطاب. إضافةً إلى ذلك، يصعب التعامل مع أنظمة الإلكتروليت العضوية، مما يؤدي إلى العديد من المشاكل أثناء الاختبار.
3. استقطاب أقل للحصول على بيانات كهروكيميائية أكثر دقة
تتميز خلية سواجيلوك باستقطاب كهروكيميائي ضئيل، مما يضمن استقرارًا أكبر للنظام. أثناء التشغيل، تتأثر أقطاب العمل والمضاد بشكل أساسي بحركية التفاعلات الذاتية لمواد الأقطاب نفسها، دون أي تداخل ناتج عن إعدادات الاختبار. يوفر هذا بيئة مستقرة لدراسة تخزين الطاقة، والتحفيز، والامتصاص، والتآكل الكهروكيميائي لمواد الأقطاب، مما يُمكّن من توصيف المواد وتحسين خصائصها بشكل أسرع.
4. ظروف تشغيل أوسع، وحجم صغير، وسهولة الاستخدام، واستهلاك منخفض للإلكتروليت
خلية سواجيلوك أكثر إحكامًا، وتستوعب نطاقًا أوسع من مستويات حموضة الإلكتروليت. تعمل خلية سواجيلوك بكفاءة في جميع البيئات تقريبًا، باستثناء درجات الحرارة القصوى التي تزيد عن 320 درجة مئوية، مما يجعلها مناسبة للأنظمة شديدة الحموضة/القلوية، ودرجات الحرارة المتوسطة إلى العالية، والظروف المبردة. تركيبها أصغر بكثير وأسهل استخدامًا من الأقطاب الكهربائية التقليدية. يُبسط التوصيل اللولبي عملية تجميع الأقطاب الكهربائية، مما يسمح بتركيبها أسرع بمرتين إلى ثلاث مرات من أنظمة الأقطاب الكهربائية الثلاثة التقليدية. بالإضافة إلى ذلك، تتطلب كمية قليلة من الإلكتروليت - بضع قطرات فقط تكفي لترطيب الفاصل وبدء الاختبار.
