文档介绍：交流阻抗分析和扩散系数分析1交流阻抗测试分析介绍电化学阻抗法是电化学测量的重要方法之一。以小振幅的正弦波电势(或电流)为扰动信号,使电极系统产生近似线性关系的响应,测量电极系统在很宽频率范围的阻抗谱,以此来研究电极系统的方法就是电化学阻抗谱(ElectrochemicalImpedanceSpectroscopy——EIS),又称交流阻抗法(ACImpedance)。电极过程模拟为由电阻与电容串、并联组成的等效电路,并通过阻抗图谱测得各元件的大小,来分析电化学系统的结构和电极过程的性质等。电极电势的振幅限制在10mV以下,更严格时为5mV以下。2交流阻抗测试分析介绍电化学系统的交流阻抗的含义给黑箱(电化学系统M)输入一个扰动函数X,它就会输出一个响应信号Y。用来描述扰动与响应之间关系的函数,称为传输函数G()。若系统的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。XYG()MY=G()X3如果X为角频率为的正弦波电势信号,则Y即为角频率也为的正弦电流信号,此时,频响函数G()就称之为系统M的导纳(admittance),用Y表示。阻抗和导纳统称为阻纳(immittance),用G表示。阻抗和导纳互为倒数关系,Z=1/Y。如果X为角频率为的正弦波电流信号,则Y即为角频率也为的正弦电势信号,此时,传输函数G()也是频率的函数,称为频响函数,这个频响函数就称之为系统M的阻抗(impedance),用Z表示。Y/X=G()交流阻抗测试分析介绍4交流电压的几种数学表示式正弦波交流电电压随时间作正弦波变化的表示式:交流电压作为矢量在复数平面中可以表示为:根据欧拉公式用指数形式表示复数时则为:由纯电阻R组成电路的交流阻抗交流电压交流电流交流电流与电压相位相同,阻抗ZR=V/I=R,阻抗ZR为一实数且等于纯电阻R,交变电压与电流的相位相同(相位角)由纯电容C组成电路的交流阻抗交流电压交流电流阻抗阻抗ZC为一共轭复数,交变电流的相位比电压超前90度(相位角)简单的交流阻抗在一般的情况下,如果加在一个有限元件组成的电路上的交流电压为则流过电路的电流可以写成则电路的交流阻抗为电阻R与电容C并联组成电路的交流阻抗电路图:阻抗倒数:电路阻抗:CpRpBode图阻抗模:相位: