第六章交流阻抗法

1、跳转到第一页 跳转到第一页 n6. 跳转到第一页 交流阻抗法既不是稳态方法，也不是暂态方法，它是在交流阻抗法既不是稳态方法，也不是暂态方法，它是在一个稳态下施以小的扰动，是一种准稳态方法。一个稳态下施以小的扰动，是一种准稳态方法。跳转到第一页 交流阻抗法又是一种频率域的测量方法，它以测量得到的频率范围交流阻抗法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。例如可以从阻抗谱含有的时间常数的个数及其数值大多的动力学信息。例如可以从阻抗谱含有的时间常数的个数及

2、其数值大小推测影响电机过程的状态变量的情况，也可以从阻抗谱中观察传质过小推测影响电机过程的状态变量的情况，也可以从阻抗谱中观察传质过程的影响等。程的影响等。跳转到第一页 交流扰动的电化学响应在阻抗技术中是非常重要的，没有交流电路的基本原理，就不能很好地理解和分析由交流扰动引起的电化学响应。一个正弦交流电压的大小可以用下式来表示：=m sint 式中m 为电压的幅值，为正弦波的角频率。 将一个正弦波交流电压加到不同的电子元件两端，则相应电流分别为： 1、纯电阻Ri= im sint=(m/R ) sint 电压与电流之间没有相位差。 2、电容C跳转到第一页 对于纯电容， i = d/dt = C

3、m sin(t + /2) 电流相位超前电位/2。 3、电感L i = (m/ L)sin(t - /2) 电流相位落后电位/2。 跳转到第一页跳转到第一页跳转到第一页跳转到第一页集中参数元件集中参数元件集中分布电路集中分布电路分布参数电路分布参数电路跳转到第一页 * * 电极与溶液之间界面的双电层，一般等效为一个电容器，称电极与溶液之间界面的双电层，一般等效为一个电容器，称为为“双电层电容双电层电容”。但固体电极的双电层电容的频响特性与纯。但固体电极的双电层电容的频响特性与纯电容并不一致，阻抗相位角虽然为负值，但与电容并不一致，阻抗相位角虽然为负值，但与- -/2有或大或小有或大或小的偏移，

4、这种现象，称为的偏移，这种现象，称为“弥散效应弥散效应”。由此。由此形成的等效形成的等效电路电路元件，为常相位角元件元件，为常相位角元件。 * * 应该注意，应该注意，电化学中电化学中CPE元件特指电流比电压超前角度大元件特指电流比电压超前角度大于于/4、小于小于/2 的等效电路元件。的等效电路元件。虽然由常相位角元件公式虽然由常相位角元件公式： 但但CPE元件定义的元件定义的n的取值范围，排除了这些特例。的取值范围，排除了这些特例。 * * 当当n=0.5n=0.5的常相位角元件与纯电阻串联时，其对应小幅值的常相位角元件与纯电阻串联时，其对应小幅值交流信号的频响特性与半无限扩散过程引起的交流

5、信号的频响特性与半无限扩散过程引起的WarburgWarburg阻抗的阻抗的频响特性类似。频响特性类似。 跳转到第一页跳转到第一页跳转到第一页跳转到第一页跳转到第一页跳转到第一页跳转到第一页跳转到第一页跳转到第一页跳转到第一页跳转到第一页跳转到第一页跳转到第一页跳转到第一页跳转到第一页跳转到第一页 电化学极化下简单电极体系的电化学极化下简单电极体系的Bode图图跳转到第一页跳转到第一页跳转到第一页跳转到第一页跳转到第一页跳转到第一页跳转到第一页跳转到第一页跳转到第一页跳转到第一页注：交流阻抗法测量反应速度常数存在上限和下限注：交流阻抗法测量反应速度常数存在上限和下限跳转到第一页跳转到第一页跳转到第一页跳转到第一页跳转到第一页跳转到第一页跳转到第一页跳转到第一页跳转到第