如何分析電化學阻抗譜高頻和低頻

2023-06-11 21:45:12 字數 1270 閱讀 1657

1樓:真慨逢靖易

話題太籠統,阻抗譜代表的含義非常多,頻率段、阻抗大小、相位角大小分通過分析,可以瞭解到被測物非常多的電學效能,通過電學效能可以看出不同材料在不同頻率、溫度、時間等改變情況下所產生的變化。

你要了解,自己希望瞭解什麼。通過文獻了解測試方法,尋找合適的測試工具,得出正確的測試資料,通過測試資料說明問題。

2樓:職業規劃導師

交流阻抗譜原理上是給出一個訊號擾動,從反饋訊號得到一些資訊,為的是測試該體系某個狀態下的包括溶液電阻,電化學電阻,擴散阻抗的情況,並從這些資訊中 可以獲得擴散係數,活化能等推論。 由於要測試某個狀態下的資訊,首先要保證體系本身是穩定狀態,如果不穩定,那就同步極化。其次就是低頻部分的頻率不能太低。

頻率太低,意味著交流訊號不再 被認為是擾動訊號。 這裡涉及到交流訊號與體系響應之間的關係。 先了解一下測試引數,頻率。

交流訊號一般是從10000hz到,從硬體設計來講,高頻更高比較難,低頻更低比較容易。0.

01hz相當於正弦 波波長100秒。意思就是由長達50秒在給正向或者負向的訊號。振幅一般為5mv,那麼這個50s的5mv的訊號是否為擾動訊號,就和該體系的擴散過程的 快慢有關。

如果做到1000s,那麼意味著你對此體系加最大5mv的電壓正向持續了500s,也就是近9分鐘。這個時間是否會使得測試條件下的穩態發生變 化?如果發生了,那麼意味著0.

001hz的資料已經不準確了。 再談頻率和體系元件響應的關係。從公式推導上,在不做資料假設的情況下,總表示式是包含純電阻,電容,電化學電阻(電荷轉移電阻),擴散阻抗,電感等等性 質的。

交流阻抗之所以能得到這些性質的資訊,關鍵在於這些器件本身對於不同頻率響應不同。簡單的說,就是不同器件對於電流給定時的響應時間不同。純電阻, 在電場建立的同時,即可響應。

這個器件對電流的響應最快。可以想象即使是幾十公里,甚至是幾萬公里,當電閘合上的時候,另一端瞬間就可以產生電流。原因在 於電場的建立是光速的,意即電勢差是光速產生的。

所以純電阻在給定訊號的瞬間(光速)即有響應,而在10000hz的頻率下,在萬分之一秒的正向和負向之 間反轉時,電容可以看做是導線。這也是電容分頻的基礎。也就是說在高頻訊號時,電容可以看做不存在。

那麼在萬分之一秒的時間,電化學電荷傳遞過程也不會發 生。試驗證明電化學過程的響應時間和電容是接近的,而在電容和電化學過程的頻率範圍,擴散仍不會響應。因為擴散離子從電場建立,到開始運動進行擴散是需要 時間的,並且,在阻抗譜中特指的是濃差擴散,意思是必須進行電荷轉移,消耗掉離子,才會有濃差,才會有濃差擴散。

因此此擴散過程為控制步,在低頻處佔主要 部分。 從以上。

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