微分电化学质谱（DEMS）

DEMS质谱仪由电化学原位池、气体过滤膜系统、快速隔离阀系统、真空系统以及四极质谱仪组成。它能够进行实时原位分析，对电化学反应中的挥发性反应物、中间体、反应产物进行定性和定量分析。这种质谱仪的质量数范围可达50至300 amu，分辨率小于1 amu，灵敏度高达0.1 ppm。DEMS可以用于分析锂离子电池、钠离子电池、金属空气电池等在运行过程中产生或消耗的微量气体，实时监测电池不同阶段的气体消耗或生成情况，从而获得电化学反应中气体参与或气体释放的定性定量信息。在电催化反应动力学的研究中，DEMS能够实时跟踪电极反应过程中产物分布及产率随反应条件（如反应电位、反应时间）的变化规律。通过分析不同反应体系下的产物分布变化，可以揭示反应机制并获得催化剂的活性、选择性以及稳定性等相关信息。

• 锂离子电池研究：DEMS用于分析电池在充放电过程中产生的气体，如氧气、二氧化碳等，帮助理解电池内部的化学反应和降解机制。

• CO2还原反应：DEMS能够实时检测CO2还原过程中产生的各种气体产物，如一氧化碳（CO）、甲烷（CH4）、乙烯（C2H4）等，从而帮助研究者了解反应路径和选择性问题。

• 氮还原反应：在电化学合成氨的过程中，DEMS用于监测氨气的产生，这对于提高合成效率和了解反应机理至关重要。

• OER反应：在电催化氧析出反应中的应用主要集中在反应机理的研究、催化剂的评价与筛选、反应路径的解析以及动力学研究等方面，如可以用于验证氧析出反应中的吸附质进化机制（AEM）和晶格氧机制（LOM），这对于理解氧析出过程至关重要。