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电化学阻抗谱的原理及测量模式分析

发布时间:2021-05-07浏览:185次

电化学阻抗谱(EIS)是指控制通过电化学系统的电流(或系统的电位)在小幅度的条件下随时间按正弦规律变化,同时测量相应的系统电位(或电流)随时间的变化,或者直接测量系统的交流阻抗(或导纳),进而分析电化学系统的反应机理、计算系统的相关参数。

电化学阻抗谱(EIS)是一种以小振幅的正弦波电位(或电流)为扰动信号的电化学测量方法。由于以小振幅的电信号对体系扰动,一方面可以避免对体系产生大的影响,另一方面也使得扰动与体系的响应之间近似呈线性关系,这就使得测量结果的数学处理变得简单。

同时电化学阻抗谱方法又是一种频率域的测量方法,它以测量得到的频率范围很宽的阻抗谱来研究电极系统。因而能比其他常规的电化学方法得到更多的动力学信息及电极界面结构的信息。
 

电化学阻抗谱(EIS)测量模式一般有两种:

1、恒电压模式:在恒电压模式中,我们可以施加一个直流电压与一个交流电压信号叠加,信号的频率在实验过程中是变化的,并且测量相敏交流电流响应。

2、恒电流模式:与恒电压模式相反,恒电流模式是在实验过程中施加了一个直流电流与一个交流电流信号叠加,并且测量了相敏交流电压响应。

在研究中恒电压模式更常见,大部分的电化学实验体系我们会施加一个直流电压叠加一个10mV的交流电压信号,然而对于超低阻储能器件在施加直流电压中微小的出错都会引起低阻抗电池中巨大的直流电流,从而破坏材料,所以我们建议采用恒电流模式进行测量。

 

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