EIS(電化學阻抗譜)是一種研究電化學系統的交流阻抗隨頻率變化關係的圖譜,用於研究電極過程動力學、雙電層和擴散等現象。EIS的基本思路是將電化學系統視為等效電路,由電阻(R)、電容(C)、電感(L)等基本元件按串聯或並聯構成。
EIS的阻抗譜展示為Nyquist圖,其中實部為橫坐標軸,虛部為縱坐標軸。阻抗譜上的特徵,如容抗弧和直線等,提供了關於電化學系統內部過程的信息。例如,低頻時的擴散控制過程和高頻時的電荷傳遞過程可以通過阻抗譜上的特徵進行區分。
EIS的套用範圍廣泛,包括電池、燃料電池以及腐蝕與防護等領域。通過EIS,可以分析電極材料的電化學性能、固體電解質的性質、導電高分子的行為以及腐蝕防護機理等。
EIS的測試方法涉及施加一個小振幅的交流正弦電勢波到電化學系統上,並測量系統的回響。通過改變交流信號的頻率,可以獲得不同頻率下的阻抗信息。EIS分析通常包括等效電路模型的使用和曲線擬合技術,以解釋實驗數據並提取電化學系統的關鍵參數。
總的來說,EIS是一種強大的電化學測量技術,能夠提供關於電化學系統內部過程和行為的深入理解。