电化学阻抗分析是电化学领域广泛使用的实验方法,应用于电化学传感、电池和燃料电池的研究。这项技术的工作原理是,先在固定电压下使电池极化,然后施加一个小的附加电压(偶尔施加电流)来干扰系统。
特殊元件
以上所讲的等效电路仅仅为基本电路,实际上,由于电极表面的弥散效应的存在,所测得的双电层电容不是一个常数,而是随交流信号的频率和幅值而发生改变的,一般来讲,弥散效应主要与电极表面电流分布有关,在腐蚀电位附近,电极表面上阴、阳极电流并存,当介质中存在缓蚀剂时,电极表面就会为缓蚀剂层所覆盖,此时,铁离子只能在局部区域穿透缓蚀剂层形成阳极电流,这样就导致电流分布极度不均匀,弥散效应系数较低。表现为容抗弧变“瘪”。另外电极表面的粗糙度也能影响弥散效应系数变化,一般电极表面越粗糙,弥散效应系数越低。
基本元件
交流阻抗谱的解析一般是通过等效电路来进行的,其中基本的元件包括:纯电阻r,纯电容c,阻抗值为1/jωc,纯电感l,其阻抗值为jωl。实际测量中,将某一频率为ω的微扰正弦波信号施加到电解池,这是可把双电层看成一个电容,把电极本身、溶液及电极反应所引起的阻力均视为电阻。
电化学阻抗分析对阻抗的解析使一个十分复杂的过程,这不单是一个曲线拟合的问题,事实上,你可以选择多个等效电路来拟合同一个阻抗,而且曲线吻合的相当好,但这就带来了另外一个问题,哪一个电路符合实际情况呢,这其实也是关键的问题。他需要有相当丰富的电化学知识。需要对所研究体系有比较深刻的认识。而且在复杂的情况下,单纯依赖交流阻抗是难以解决问题的,需要辅助以极化曲线以及其它暂态试验方法。
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