電化學(xué)阻抗譜的原理及測量模式分析

電化學(xué)阻抗譜（EIS）是指控制通過電化學(xué)系統(tǒng)的電流（或系統(tǒng)的電位）在小幅度的條件下隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，同時(shí)測量相應(yīng)的系統(tǒng)電位（或電流）隨時(shí)間的變化，或者直接測量系統(tǒng)的交流阻抗（或?qū)Ъ{），進(jìn)而分析電化學(xué)系統(tǒng)的反應(yīng)機(jī)理、計(jì)算系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)。

電化學(xué)阻抗譜（EIS）是一種以小振幅的正弦波電位（或電流）為擾動(dòng)信號的電化學(xué)測量方法。由于以小振幅的電信號對體系擾動(dòng)，一方面可以避免對體系產(chǎn)生大的影響，另一方面也使得擾動(dòng)與體系的響應(yīng)之間近似呈線性關(guān)系，這就使得測量結(jié)果的數(shù)學(xué)處理變得簡單。

同時(shí)電化學(xué)阻抗譜方法又是一種頻率域的測量方法，它以測量得到的頻率范圍很寬的阻抗譜來研究電極系統(tǒng)。因而能比其他常規(guī)的電化學(xué)方法得到更多的動(dòng)力學(xué)信息及電極界面結(jié)構(gòu)的信息。
 

電化學(xué)阻抗譜（EIS）測量模式一般有兩種：

1、恒電壓模式：在恒電壓模式中，我們可以施加一個(gè)直流電壓與一個(gè)交流電壓信號疊加，信號的頻率在實(shí)驗(yàn)過程中是變化的，并且測量相敏交流電流響應(yīng)。

2、恒電流模式：與恒電壓模式相反，恒電流模式是在實(shí)驗(yàn)過程中施加了一個(gè)直流電流與一個(gè)交流電流信號疊加，并且測量了相敏交流電壓響應(yīng)。

在研究中恒電壓模式更常見，大部分的電化學(xué)實(shí)驗(yàn)體系我們會(huì)施加一個(gè)直流電壓疊加一個(gè)10mV的交流電壓信號，然而對于低阻儲能器件在施加直流電壓中微小的出錯(cuò)都會(huì)引起低阻抗電池中巨大的直流電流，從而破壞材料，所以我們建議采用恒電流模式進(jìn)行測量。