電化學(xué)交流阻抗測(cè)試系統(tǒng)(Electrochemical Impedance Spectroscopy, EIS)是一種通過施加小振幅交流信號(hào)(電壓或電流),測(cè)量電化學(xué)系統(tǒng)響應(yīng)(阻抗)隨頻率變化的分析技術(shù)。其核心原理基于電化學(xué)系統(tǒng)可等效為電阻(R)、電容(C)、電感(L)等元件的組合電路,通過分析阻抗譜(Nyquist圖、Bode圖)可提取系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)信息。
電化學(xué)交流阻抗測(cè)試系統(tǒng)核心功能與應(yīng)用場(chǎng)景:
電池與燃料電池研究
功能:分析電極材料離子傳導(dǎo)、電子傳導(dǎo)及反應(yīng)速率,優(yōu)化電池性能。
案例:鋰離子電池研究中,通過 EIS 可識(shí)別固體電解質(zhì)界面(SEI)膜的阻抗變化,指導(dǎo)電極材料配方改進(jìn)。
腐蝕與防護(hù)研究
功能:評(píng)估材料耐蝕性能,研究腐蝕機(jī)制。
案例:比較不同金屬涂層在鹽霧環(huán)境中的阻抗譜,篩選出耐蝕性優(yōu)的涂層材料。
涂層與界面研
功能:評(píng)估涂層致密性、孔隙率及氧化程度。
案例:金屬涂層研究中,EIS 可檢測(cè)涂層下金屬的腐蝕速率,為涂層制備工藝優(yōu)化提供依據(jù)。
生物電化學(xué)與傳感器研究
功能:研究生物體內(nèi)的電化學(xué)過程(如神經(jīng)傳導(dǎo)、酶活性)。
案例:通過 EIS 分析葡萄糖傳感器的界面阻抗,優(yōu)化傳感器靈敏度與穩(wěn)定性。