电化学阻抗的特点及测定方法分析

电化学阻抗是通过在电路上施加交流电位，测量电流得到的。假设施加正弦波电位激发信号，对应此电位响应的是交流电流信号。此电流信号可用正弦方程的总和来分析（傅里叶级数）。

电化学阻抗通常用很小的激发信号测得。因此，电极的响应是非线性的。在线性（或非线性）系统中，对应正弦波电位信号响应的电流在同样频率也是正弦波信号，除了相位有所移动。

电化学阻抗数据通常是通过拟合等效电路模型分析得到的。模型中大多数电路元件都是通用电气元件，例如电阻，电容和电感。模型中的元件应该具有物理电化学原理。例如诸多模型都用电阻来模拟测试系统的溶液电阻。因此，有关标准电路元件阻抗的知识是非常有用的。

测定方法：

给黑箱（电化学系统）输入一个扰动函数X，它就会输出一个响应信号Y。用来描述扰动信号和响应信号之间关系的函数，称为传输函数。若系统内部结构是线性的稳定结构，则输出信号就是扰动信号的线性函数。

如果f是角频率为ω的正弦波电流信号，则g即为角频率也是ω的正弦电势信号。此时将g/f称为系统的阻抗，用Z表示；而将f/g称为系统的导纳，用Y表示。

阻抗和导纳统称为阻纳，用G表示。阻抗和导纳互为倒数关系，Z=1/Y。二者关系与电阻和电导相似。

特点：

1，由于采用小幅度的正弦电势信号对系统进行微扰，电极上交替出现阳极和阴极过程（也就是氧化和还原过程），二者作用相反。因此，即使扰动信号长时间作用于电极，也不会导致极化现象的积累性发展和电极表面状态的积累性变化。因此EIS法是一种“准稳态方法”。

2，由于电势和电流间存在着线性关系，测量过程中电极处于准稳态，使得测量结果的数学处理简化。

3，EIS是一种频率域测量方法，可测定的频率范围很宽，因而可以比常规电化学方法得到更多的动力学信息和电极界面结构信息。

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