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文档简介

电化学阻抗谱第1页，课件共13页，创作于2023年2月问题

如何从电化学阻抗谱区分电极反应是扩散控制还是电化学反应（电荷传递）控制？第2页，课件共13页，创作于2023年2月电极反应过程RoxRoxRoxRredRredRred吸附脱附双电层电极e-本体溶液第3页，课件共13页，创作于2023年2月电化学反应步骤控制过程

如果电极过程由电化学反应步骤（电荷传递过程）控制，扩散过程引起的阻抗可以忽略，等效电路为：等效电路的阻抗：第4页，课件共13页，创作于2023年2月电化学反应步骤控制

实部虚部整理得：第5页，课件共13页，创作于2023年2月电化学反应步骤控制

电极过程的控制步骤为电化学反应步骤时，Nyquist图为半圆，据此可以判断电极过程的控制步骤。从Nyquist图上可以直接求出R

和Rct。第6页，课件共13页，创作于2023年2月扩散控制的电极过程

理想扩散过程实部与虚部数值相同，在复平面上为一条倾斜的直线，倾斜角为45°。Warburg阻抗第7页，课件共13页，创作于2023年2月扩散阻抗的直线可能偏离45

，原因：电极表面很粗糙，以致扩散过程部分相当于球面扩散除了电极电势外，还有另外一个对阻抗频响有影响的状态变量，Warburg公式不适用。第8页，课件共13页，创作于2023年2月电化学反应与扩散过程混合控制

电极过程由电荷传递过程和扩散过程共同控制，电化学极化和浓差极化同时存在时，则电化学系统的等效电路可简单表示为：电路的阻抗：第9页，课件共13页，创作于2023年2月实部：虚部：（1）低频极限。当足够低时，实部和虚部简化为：消去，得：电化学反应与扩散过程混合控制第10页，课件共13页，创作于2023年2月Nyquist图上扩散控制表现为倾斜角/4（45）的直线。（2）高频极限。当足够高时，含-1/2项可忽略，于是：电荷传递过程为控制步骤时等效电路的阻抗Nyquist图为半圆电化学反应与扩散过程混合控制第11页，课件共13页，创作于2023年2月

电极过程由电荷传递和扩散过程共同控制时，其Nyquist图是由高频区的一个半圆和低频区的一条45度的直线构成。高频区为电极反应动力学（电荷传递过程）控制，低频区由电极反应的反应物或产物的扩散控制。电化学反应与扩散

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