电化学工作站简介

2. 平面电极的半无限扩散阻抗等效元器件W
半无限扩散：厚度可以近似的认为是无限的滞留层的扩散过 程。电极系统中在恒温静置的溶液中的扩散过程可以近似的 认为是半无限扩散。扩散阻抗的表达式为：
当频率远大于2D/L2时
当频率远小于2D/L2时
3.4 测试过程
3.4.1 打开测试方法
3.4.2 设置测试信息
Cd RL Rr Rad RL(Cd(Rr(RadCad))) Cad
3.3.2 等效元器件的阻纳和图形特征
1. 等效电阻
2. 等效电容
3. 等效电感
3.3.3 两个特殊的等效元器件
1. 常相位角元件Q 电双层电容的频响特性和纯电容有或大或小的偏移，称为弥 散效应，该等效元器件用Q表示，其阻纳和相位角的正切分 别为
3.3.2 锂电池电极过程模型
包括吸附模型和表面层模型 表面层模型
实用化嵌合物电极的嵌锂模型
3.4 EIS的目的和数据处理方法
EIS是研究电极反应动力学以及电极界面现象的重要的电化 学方法。 目的：1、通过EIS的谱图，确定等效电路或数学模型，推测 电极系统中包含的动力学过程及其机理。 2、确定模型中的相关参数值，从而估算有关过程的 动力学参数。
三电极体系
2. 基本应用和测试方法
2.1 应用领域
2.1.1 研究电化学机理，对物质进行定性和定量分析 2.1.2 常规电化学测试，包括电合成和电沉积（电镀）性能评 价 2.1.3 功能和能源材料，如电池、超级电容器、纳米材料、生 物传感器等材料的机理和制备研究 2.1.4 缓蚀剂、水质稳定剂、涂层以及阴极保护效率快速评价 以及氢渗测试等 2.1.5 金属材料在导电性介质（包括水/混凝土等环境）中的 腐蚀电化学测试
数据处理方法： 1、已知阻抗谱对应的数学模型或等效电路， 可先确定数学物理模型，然后将阻抗谱对 模型进行曲线拟合，求出数学模型中各参 数的参数值。 2、
3.3 等效元器件及其特性
3.3.1 电路描述码或CDC（Circuit description code, ）
在偶数组数的括号（包括没有括号的情况）内，各个元件 或复合元件相互串联；在奇数组数的括号内，各个元件或复 合元件相互并联，如下图中的电路和电路描述码。
Corrtest 软件主界面
Fra Baidu bibliotek 3.交流阻抗测试
3.1 阻纳的由来
R=H(s)*P H（s）：传输函数，R和P是响应和扰动函数的拉氏变换。 如果扰动为正弦波，则传输函数称为频响函数。
3.1.2 测量传输函数对系统的要求 1. 因果性 2. 线性 3. 稳定性
3.2 Nyquist图和Bode图
3.3 电极过程
电化学工件站简介
-------------报告人：谢玉强 2013.8.30
主要内容
1. 基本原理和结构 2. 主要测试方法 3. 循环伏安法 4. 交流阻抗法
1. 基本原理和结构
CS310型电化学工作站前面板
绿色的工作电极WE 红色的辅助电极CE 黄色的参比电极RE 黑色的屏蔽地线
电路原理图
3.3.1 电极系统
电极系统：由离子导体相和电子导体相组成，并且在相互接 触的界面上有电荷在两相之间移动。 电极反应：电极系统中伴随着电荷转移而在两相界面上发生 的化学反应 电极反应包含相内的传质过程和相界面的反应过程。 电极反应由一系列步骤串联而成的复杂过程，在定常态下， 阻力最大的步骤称为决速步骤。
Q有两个参数：一个参数是Y0，其单位是Ω-1 cm-2s-n，取正值； 另一个参数是n，它是无量纲的指数。当n=0时，Q就相当于 电阻，Y0=1/R; 当n=1时，Q就相当于电容，Y0=C,Y=jwC，Z=-j/(wC); 当n=-1时，Q就相当于电感，Y0=1/L,Y=-j/(wL)，Z=-jwL; 当n=0.5时，Q就相当于由半无限扩散引起的韦伯（Warburg） 阻抗，Y0=1/L,Y=-j/(wL)，Z=-jwL； 当0.5<n<1时，Q具有电容性，可替代双电层电容作为界面双 电层的等效元件。
3.4.3 采集数据
3.4.4 建立模拟电路
3.4.5 求值
谢谢
2.2 常用测试方法
2.2.1 稳态测试方法，包括恒电位极化、动点位扫描、恒电流 极化、动电流扫描 2.2.2 暂态电化学测试，包括恒电流阶跃、恒电位阶跃 2.2.3 电分析化学方法，包括线性扫描伏安、循环伏安、方波 循环伏安 2.2.4 线性扫描溶出伏安 2.2.5 双恒电位测量 2.2.6 交流阻抗测试，包括阻抗~频率扫描、阻抗~时间扫描、 阻抗~电位扫描