電化學(xué)阻抗譜圖（EIS）分析

電化學(xué)阻抗譜（交流阻抗法）是電化學(xué)測(cè)試技術(shù)中一類十分重要的方法，是研究電極過(guò)程動(dòng)力學(xué)和表面現(xiàn)象的重要手段。特別是近年來(lái)，由于頻率響應(yīng)分析儀的快速發(fā)展，交流阻抗的測(cè)試精度越來(lái)越高，超低頻信號(hào)阻抗譜也具有良好的重現(xiàn)性，再加上計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)阻抗譜解析的自動(dòng)化程度越來(lái)越高，這就使我們能更好的理解電極表面雙電層結(jié)構(gòu)，活化鈍化膜轉(zhuǎn)換，孔蝕的誘發(fā)、發(fā)展、終止以及活性物質(zhì)的吸脫附過(guò)程。

1、電化學(xué)阻抗譜的基礎(chǔ)

電化學(xué)阻抗譜（Electrochemical Impedance Spectroscopy，EIS）

給電化學(xué)系統(tǒng)施加一個(gè)頻率不同的小振幅的交流正弦電勢(shì)波，測(cè)量交流電勢(shì)與電流信號(hào)的比值（系統(tǒng)的阻抗）隨正弦波頻率w的變化，或者是阻抗的相位角f隨w的的變化。通常作為擾動(dòng)信號(hào)的電勢(shì)正弦波的幅度在5mV左右，一般不超過(guò)10mV。

2、EIS的數(shù)據(jù)處理與解析

EIS分析常用的方法：等效電路曲線擬合法

第一步：實(shí)驗(yàn)測(cè)定EIS。

第二步：根據(jù)電化學(xué)體系的特征，利用電化學(xué)知識(shí)，估計(jì)這個(gè)系統(tǒng)中可能有哪些個(gè)等效電路元件，它們之間有可能怎樣組合，然后提出一個(gè)可能的等效電路。

第三步：利用專業(yè)的EIS分析軟件，對(duì)EIS進(jìn)行曲線擬合。如果擬合的很好，則說(shuō)明這個(gè)等效電路有可能是該系統(tǒng)的等效電路。

最后：利用擬合軟件，可得到體系RW、Rct、Cd以及其它參數(shù)， 再利用電化學(xué)知識(shí)賦予這些等效電路元件以一定的電化學(xué)含義，并計(jì)算動(dòng)力學(xué)參數(shù)。

注意：電化學(xué)阻抗譜和等效電路之間不存在唯一對(duì)應(yīng)關(guān)系，同一個(gè)EIS往往可以用多個(gè)等效電路來(lái)很好的擬合。具體選擇哪一種等效電路，要考慮等效電路在被側(cè)體系中是否有明確的物理意義，能否合理解釋物理過(guò)程。這是等效電路曲線擬合分析法的缺點(diǎn)。