【摘要】 按特定系统的电化学特征设计体系的等效电路

我们都知道在测完阻抗后,等效电路拟合有很多方式,那么如何确定我们所做的阻抗适用的等效电路呢?这期我们就给大家简单介绍一下如何去拟合的问题。

首先我们来看一下电化学系统交流阻抗谱的分析流程

  • 电化学系统,即电极/溶液界面层,相当于一个由电阻(R)、电容(C)、电感(L)等基本元件按串联或并联等不同方式组合而成的等效电路
  • 测定体系的交流阻抗谱
  • 按特定系统的电化学特征设计体系的等效电路
  • 通过等效电路的拟合获得各元件的数值
  • 所谓拟合过程是通过元件的初始数值按等效电路计算出阻抗数据,与实验谱比较,再调整元件值,再计算,再比较,使得二者之间的差最小,以获得优化的元件值的过程
  • 通过模拟谱与测定谱的符合程度,调整等效电路来认识电极反应的过程及机理,同时利用这些元件的电化学含义,来分析电化学系统的结构和电极过程的性质等。

注: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地拟合,至于选择哪一种等效电路,需要考虑在被测体系中是否有明确的物理意义

下面我们具体给几个典型交流阻抗谱的例子来说明所做的阻抗适用的等效电路

(1) 一半圆一直线,无钝化膜的情况

(2) 二半圆一直线,有钝化膜的情况, Warburg串联Cdl/Rct并联回路

(3) 二半圆一直线,有钝化膜的情况, Warburg串联Rct

参考文献

《电化学方法原理和应用》第二版_美_阿伦.J.巴德_等著

 

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