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案例分享‖固态电解质电化学窗口、离子和电子电导率高通量测试解决方案

某实验室需要实现对固态电解质薄膜材料样品高通量自动化电化学测试。由于样品数量较多，采用多通道电化学工作站+ 多路矩阵开关盒切换回路和探针台，实现高通量批量检测固态电解质的离子电导率、电子电导率和电化学窗口

本套高通量测试系统配置10个电化学工作站通道，每通道独立配备1个DHES-A多路开关切换盒，单个开关盒具备10路样品切换开关（1~10）和200根探针的探针台组成。可实现 100 片固态电解质晶圆薄膜样品（10通道×10点位 = 100 测点）自动化批量电化学测试。支持循环伏安、交流阻抗、恒电位极化批量自动化检测，上位机软件提供自动同步测试、手动独立控制两种模式。
测试开始前，将固态电解质晶圆样品置于探针台托盘内，探针台探针下压至样品。

自动测试：上位机下发统一指令，同步控制10个电化学工作站通道控制外部开关盒矩阵开关自动吸合：软件加载预设电化学测试方法与参数，10路工作站通道并行开展对应样品测量。测试启动后，所有电化学工作站通道控制配备的开关盒内开关同步吸合，按矩阵开关 1→2→3→4→5→6→7→8→9→10 的顺序吸合开关依次完成全部 10组测试，从而实现全部100个样品测试单批次全部测试。该模式具备全局同步控制特性：上位机选定任意一路时，10个工作站通道将同步进行测试，实现多通道并行高通量检测。
手动控制：各工作站通道与对应开关盒开关支持软件独立管控，通道间开关状态无联动约束：通过上位机软件单点选定目标样品对应的工作站通道并制定该通道配套 DHES-A开关盒内开关吸合，仅启动当前选定通道开展测试，实现单样品定点、分时选择性测试，通道与开关的组合完全自主配置。
测试完成后进行数据批量化分析。
电化学窗口：循环伏安 CV测定固态电解质稳定存在的电压区间，上限为电解质氧化分解电位(Eox)，下限为电解质还原分解电位(Ered)，电化学窗口△E=Eox-Ered。
电子电导率：采用恒电位极化，施加恒电位极化，测量电流，1800s后的稳态电流与电压计算得到电子电阻，结合厚度和面积计算得到电子电导率。