电化学阻抗测量技术 与 电化学阻抗谱的数据处理 浙江大学张鉴清
电化学阻抗测量技术 与 电化学阻抗谱的数据处理 浙江大学 张鉴清
电化学阻抗谱 电化学阻抗谱( Electrochemical Impedance Spectroscopy,简写为EIS),早期的电化 学文献中称为交流阻抗( AC Impedance) 阻抗测量原本是电学中研究线性电路阝 、、 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
电化学阻抗谱 电化学阻抗谱(Electrochemical Impedance Spectroscopy，简写为 EIS)，早期的电化 学文献中称为交流阻抗(AC Impedance)。 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
·电化学阻抗谱方法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 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 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
• 电化学阻抗谱方法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 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 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
阻抗与导纳 对于一个稳定的线性系统M,如以一个角频率为 O的正弦波电信号(电压或电流)X为激励信号 (在电化学术语中亦称作扰动信号)输入该系统 则相应地从该系统输出一个角频率也是的正弦 波电信号(电流或电压)Y,Y即是响应信号。Y与 X之间的关系可以用下式来表示: Y=G(OX 如果扰动信号X为正弦波电流信号,而Y为正弦波 电压信号,则称G为系统M的阻抗( mpedance)。如 果扰动信号X为正弦波电压信号,而Y为正弦波电 流信号,则称G为系统M的导纳( Admittance)
阻抗与导纳 对于一个稳定的线性系统M，如以一个角频率为 的正弦波电信号（电压或电流）X为激励信号 （在电化学术语中亦称作扰动信号）输入该系统， 则相应地从该系统输出一个角频率也是 的正弦 波电信号（电流或电压）Y，Y即是响应信号。Y与 X之间的关系可以用下式来表示： Y = G( ) X 如果扰动信号X为正弦波电流信号，而Y为正弦波 电压信号，则称G为系统M的阻抗 (Impedance)。如 果扰动信号X为正弦波电压信号，而Y为正弦波电 流信号，则称G为系统M的导纳 (Admittance)
阻纳是一个频响函数,是一个当扰动与响应都是电信号 而且两者分别为电流信号和电压信号时的频响函数 由阻纳的定义可知,对于一个稳定的线性系统,当响 与扰动之间存在唯一的因果性时,G2与Gy都决定于系 统的内部结构,都反映该系统的频响特性,故在G与 Gy之间存在唯一的对应关系:Gz=1/Gy G是一个随频率变化的矢量,用变量为频率域其角频 率O的复变函数表示。故G的一般表示式可以写为: G(O)=G(0)+jG(0)
阻纳是一个频响函数，是一个当扰动与响应都是电信号 而且两者分别为电流信号和电压信号时的频响函数。 由阻纳的定义可知，对于一个稳定的线性系统，当响 与扰动之间存在唯一的因果性时，GZ与GY 都决定于系 统的内部结构，都反映该系统的频响特性，故在GZ与 GY之间存在唯一的对应关系：Gz = 1/ Gy G是一个随频率变化的矢量，用变量为频率f或其角频 率 的复变函数表示。故G的一般表示式可以写为： G( ) = G’ ( ) + j G” ( )