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点击次数:728 发布时间:2020-04-07
  交流阻抗系统是电化学工作站的一大工作原理,在使用电化学工作站时,很多的实验工作都会牵涉到交流阻抗法,那么交流阻抗法到底是什么?它的实现原理和工作方法是什么?下面让我们来了解一下。
 
  交流抗阻
 
  交流阻抗也叫做电化学阻抗谱(ElectrochemicalImpedanceSpectroscopy,简写为EIS),早期的电化学文献中称为交流阻抗(ACImpedance)。阻抗测量原本是电学中研究线性电路网络频率响应特性的一种方法,引用到研究电极过程,成了电化学研究中的一种实验方法。
 
  交流抗阻法的原理与实现方法
 
  交流阻抗法(alternatingcurrentimpedance,ACimpedance)阻抗测量原本是电学中研究线性电路网络频率响应特性的一种方法,引用到研究电极过程,成为电化学研究中的一种实验方法。控制通过电化学系统的电流或电势在小振幅的条件下随时间按正弦规律变化,同时测量相应的系统电势或电流随时间的变化,此时电极系统的频响函数就是电化学阻抗。通过阻抗可以分析电化学系统的反应机理、计算系统的相关参数。交流阻抗法是一种以小振幅的正弦波电位(或电流)为扰动信号,益加在外加直流电压,并作用于电解池,通过测童系统在较宽频率范围的阻抗谱,获得研究体系相关动力学信息及电极界面结构信息的电化学测量方法。对于一个电解池系统,当在电极两端施加一定电压时,阴阳极会构成一个回路,在这个回路中,电子和离子的传递受到一定的阻力的作用,包括:溶液的阻力,电极的阻力。而这些阻力正好可以用电阻R进行表征。再者,在电极和溶液界面上,两相中的剩余电荷会引起静电相互作用,以及电极表面与溶液中的各种粒子(溶剂分子、溶剂化了的离子和分子等)的相互作用。
 
  交流阻抗法的主要实现方法是,控制电化学系统的电流在小幅度的条件下随时间变化,同时测量电势随时间的变化获取阻抗或导纳的性能,进而进行电化学系统的反应机理分析及计算系统的相关参数等。交流阻抗谱可以分为电化学阻抗谱(EIS)和交流伏安法。EIS探究的是某一极化状态下,不同频率下的电化学阻抗性能。
 
  交流抗阻法的作用与应用
 
  由于采用小幅度的正弦电势信号对系统进行微扰,电极上交替出现阳极和阴极过程,二者作用相反,因此,即使扰动信号长时间作用于电极,也不会导致极化现象的积累性发展和电极表面状态的积累性变化。因此EIS是一种“准稳态方法”。通过EIS,我们一般可以分析出一些表面吸附作用以及离子扩散作用的贡献分配,电化学系统的阻抗大小、频谱特性以及电荷电子传输的能力强弱等等。
 
  在高精度交流阻抗系统、各类电化学工作站中都应用了交流抗阻法来实现实验供电等功能。
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