超级干货分享！秒懂交流阻抗谱（EIS）原理、分析拟合技能

主要观点总结

本文介绍了电化学阻抗谱（EIS）的基本概念、原理和应用。包括EIS的设计基础、扰动电信号的特点、阻抗和导纳的定义、阻纳的矢量性质、等效电路的分析方法以及EIS在电化学系统中的应用。文章还讨论了EIS的测量条件、简单电路的分析、弥散效应、韦伯阻抗、高频和低频极限行为等内容。

关键观点总结

关键观点1: 电化学阻抗谱是一种电化学测量技术，用于研究电极过程动力学、双电层和扩散等。

EIS通过给电化学系统施加一个扰动电信号，然后观测系统的响应，利用响应电信号分析系统的电化学性质。

关键观点2: EIS给电化学系统施加的扰动电信号是频率不同的小振幅的交流正弦电势波，测量的响应信号是交流电势与电流信号的比值，即系统的阻抗。

阻抗是一个随正弦波频率变化的矢量，包括阻抗的实部和虚部，模值和相位角。

关键观点3: 电化学阻抗谱技术可以进一步延伸，在施加小幅正弦电势波的同时，还伴随一个线性扫描的电势，这种技术称之为交流伏安法。

电化学系统的阻抗谱可以通过等效电路来分析，等效电路是由电阻、电容、电感等基本元件按不同方式组合而成。

关键观点4: 进行电化学阻抗谱测量时，整个系统被看作一个等效电路，给这个电路施加一个正弦波电势扰动信号，来测量电路的响应。

通过分析简单电路的知识，可以了解电化学系统的复杂的等效电路。

关键观点5: 电化学阻抗谱的分析方法包括等效电路曲线拟合法等，可以通过专业的EIS分析软件对EIS进行曲线拟合，得到体系的电阻、电容等参数，再赋予这些等效电路元件以一定的电化学含义，并计算动力学参数。

必须注意的是，电化学阻抗谱和等效电路之间不存在唯一对应关系，同一个EIS往往可以用多个等效电路来很好的拟合。