Chem. Rev.: 电化学体系中的阻抗分析

小学生

2022-06-14

电化学阻抗谱（Electrochemical Impedance Spectroscopy, EIS）是一种无损检测电化学体系内部状况的测试手段。理论上说EIS测试结果中包含了几乎所有电化学体系内部的信息。但是由于影响因素过多且对电化学系统内部具体的物理化学变化细节并未完全了解，所以EIS测试更像是一个“黑箱”过程，对其结果的解析也并不完全清楚。近日，美国佛罗里达大学Mark E. Orazem课题组详细阐述了EIS测试的相关问题并对其未来发展做出展望。

本文要点

1)   本文由EIS技术的基本原理讲起，随后对常见的数据图和误差分析进行说明，并对EIS的发展进行展望；

2)   文中从腐蚀电化学、电池和生物电化学三个体系举例说明EIS的应用场景和分析方法。

电化学阻抗谱是一类非常有效但是又难以清晰阐释的电化学测试手段，感兴趣的读者可以下载阅读同一课题组发表的对EIS技术的综述（S. Wang et al., Electrochemical impedance spectroscopy, Nat. Rev. Methods Primers, 2021, 1: 41. DOI: 10.1038/s43586-021-00039-w）。其他的综述文章还有Y. Lu et al. The timescale identification decoupling complicated kinetic processes in lithium batteries, Joule, 2022. DOI: 10.1016/j.joule.2022.05.005和J. Moškon et al., Transmission line models for evaluation of impedance response of insertion battery electrodes and cells, J. Power Sources Adv., 2021, 7:100047. DOI: 10.1016/j.powera.2021.100047

参考文献：

V. Vivier et al. Impedance Analysis of Electrochemical Systems, Chem. Rev. 2022

DOI: 10.1021/acs.chemrev.1c00876

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemrev.1c00876?ref=PDF