U I.R I.dt L
2.2.3. Phổ điện thế quét vòng (Cyclic Voltammetry CV)
Re 2 2 ct ct o im R R Z R Z (2.21)
Phương trình (2.21) biểu diễn trên mặt phẳng phức có dạng một nửa đường tròn. Nửa đường tròn này cắt trục thực tại Ro khi tần số tiến tới vô cùng và tại (Ro +
Rct) khi tần số tiến tới 0. Từ giá trị Rct thu được từ thực nghiệm có thể xác định độ dẫn ion () của vật liệu theo công thức:
l RA
(2.22)
trong đó: A - diện tích; l - chiều dài; R - điện trở.
2.2.3. Phổ điện thế quét vòng (Cyclic Voltammetry - CV)
Phương pháp phổ điện thế quét vòng là một phương pháp được sử dụng phổ biến để nghiên cứu các quá trình điện hoá xảy ra giữa bề mặt của điện cực và chất điện ly. Trong phương pháp này điện thế trên điện cực được quét đi quét lại trong một dải điện thế nhất định với tốc độ quét không đổi và khi đó dòng qua điện cực tương ứng được xác định. Phổ CV ghi được cho biết các thông tin về các phản ứng ôxy hoá khử, các quá trình trao đổi ion vv... xảy ra trên điện cực quan tâm. Ngoài ra, trong nghiên cứu về vật liệu tích trữ ion, phổ CV còn cho phép xác định mật độ điện tích tiêm vào hay thoát ra khỏi màng cũng như tính thuận nghịch trong hiệu ứng tiêm thoát và vùng điện thế để vật liệu hoạt động bền vững.
Điện thế đặt lên điện cực nghiên cứu có dạng xung tam giác (hình 2.9). Tại thời điểm ti = 0 có điện thế Vi đặt trước. Điện thế tăng tuyến tính theo thời gian đến thời điểm tb có giá trị điện thế Vb, sau đó điện thế giảm tuyến tính về giá trị ban đầu Vi.
Các mũi tên chỉ các hành vi thuận, nghịch. Vận tốc quét điện thế (mV/giây), có giá trị bằng nhau trong cả hành trình thuận nghịch. Đối với vật liệu nghiên cứu là vật liệu tích/thoát ion thì v ≈ 5-50mV/giây. Vùng điện thế Vi - Vb là vùng có quá trình tích thoát quan tâm.
Kỹ thuật CV quét đơn vòng hay đa vòng theo hướng anốt (hành trình thuận) hoặc catốt (hành trình nghịch) nhằm nghiên cứu hành vi làm việc của vật liệu điện cực và động học của quá trình điện hóa. Đường đặc tuyến Von – Ampe thu được là một dạng đường cong phân cực tuần hoàn. Sự xuất hiện các peak trên đường cong do xảy ra quá trình tích/thoát của ion Li+ tại các điện thế làm việc tương ứng. Quá trình tích/thoát sẽ có hành vi thuận nghịch khi cấu trúc của vật liệu ổn định số chu kỳ tích/thoát càng nhiều, chứng tỏ cấu trúc của vật liệu càng bền.
Trong luận văn này, chúng tôi tiến hành phép đo phổ CV trên hệ AutoLap. PGS-30.