数据分析 || 阻抗谱拟合软件Zview

基本介绍

电化学阻抗谱(Electrochemical impedance spectroscopy，简称 EIS)是一种非常常见的实验技术，可提供有关电化学电池的各种物理和化学现象的信息。

目前主要的应用领域为电化学传感、电池和燃料电池的研究。EIS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，EIS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。

目前为止，电化学阻抗谱的分析软件有很多，例如Zview、ZMan、ZsimpWin等。在这里，相较于其他阻抗谱分析软件来说，Zview是最为基础的软件。

因此，本期阻抗谱分析，小编首先介绍关于Zview软件的操作过程。

操作过程

首先准备好EIS数据，在这里需要注意，一般的电化学工作站输出的数据会有很多列，在这里我们要单独选取频率，以及实轴和虚轴三列，保存的名字不能为中文格式（部分Zview不识别中文）；

 2  打开软件，首先点击open data files，找到数据的位置，并打开(如图所示)。

 3  右键单击左侧空白处，点击AutoScale,此时左侧会出现阻抗谱图形。此后将No Active Data改选为原始数据的名称。具体位置如图所示。

 4  根据自己数据的实际情况，建立等效电路图（本文以一般情况的等效电路图为例），首先点击，之后在弹出的框里建立等效电路图，如图所示，在图中标方框的位置单击右键，选择New,然后选择串联或者并联，然后选择电路元件（此条需要结合自己实际情况进行分析），CPEn (n=2-4) 为恒相元，表示非理想电容。（本文的等效电路图为此电路图也是电池常用电路图）。

 5  在建立等效电路图后，点击Model，选择Edit fit parameters选项，选择fitting选项（注意：选择Fitting，代表着全谱自动拟合，改动一个数据，其他数据也会跟着拟合。）。

 6  点击，然后点击swap cursors,通过观察绿色小方格的位置来初步确定阻抗谱分段范围，如图所示。确定完毕后，点击，然后将出现的数据拖拽到对应电路图的数据中，即完成第一段。（本文为三段，故需要重复此操作。）在这里，电路图中的R1表示欧姆阻抗，L代表电感（拟合前可以输入大概值1E-8）。

 7  第一次拟合时，我们先打开几个数据（将Free前面的x变为+,即为打开），然后开始点击，在拟合过程中，需要不断的调配参数，使得拟合的线与原始数据完全重合（包括右面的频率图）。注：一条曲线有无数种拟合的数据，我们需要结合自己材料的实际情况来选择。

 8  当拟合完成之后，在之前第三步的位置，选择，之后点击，将输出的数据右键copy到txt中，拟合就完成了。

实图展示：

参考文献：

Cai H, Xu J, Wu M, et al. A novel cobalt–free La_0.5Ba_0.5Fe_0.95Mo_0.05O_3–δ electrode for symmetric solid oxide fuel cell. Journal of the European Ceramic Society, 2020, 40(12): 4361-4365.

本文所有内容文字、图片和音视频资料，版权均属科学指南针网站所有，任何媒体、网站或个人未经本网协议授权不得以链接、转贴、截图等任何方式转载。