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產(chǎn)品簡介
交流阻抗譜（EIS）是一種強大的工具，可以在很寬的頻率范圍內(nèi)得到測試樣品的阻抗特性譜。這是通過在樣品上施加具有特定頻率范圍的正弦 AC 電壓激勵信號并測量產(chǎn)生的電流響應(yīng)來完成,。該響應(yīng)電流也是正弦信號，但由于響應(yīng)時間延遲,，其相位和施加的電壓相位有差別
詳細介紹
交流阻抗譜（EIS）是一種強大的工具,，可以在很寬的頻率范圍內(nèi)得到測試樣品的阻抗特性譜。這是通過在樣品上施加具有特定頻率范圍的正弦 AC 電壓激勵信號并測量產(chǎn)生的電流響應(yīng)來完成。該響應(yīng)電流也是正弦信號,，但由于響應(yīng)時間延遲,，其相位和施加的電壓相位有差別（圖 1）。
根據(jù)交流電壓的幅度,，電流幅度和相位角,，可以計算出阻抗，導(dǎo)納,，電容,，介電常數(shù)等參數(shù)以及他們的實部和虛部，從而得到在不同頻率下的各種曲線圖形,。
交流阻抗可以理解為一個復(fù)函數(shù),，具有實部和虛部。對于純電阻,，相應(yīng)的阻抗是實數(shù)（虛部以及相角為零）,。對于純電容或純電感，阻抗的實部（Z'）為零,，相角為‐90°或+ 90°,。通常，諸如質(zhì)量傳遞,，電極和電解質(zhì)之間的電荷轉(zhuǎn)移等過程的阻抗具有和頻率相關(guān)的實部和虛部,，并且可以通過它們的來判斷化學(xué)過程的行為。
EIS 交流阻抗譜測試
由于施加的電壓信號的幅度很小,，使得交流阻抗測試對研究的系統(tǒng)沒有破壞性,，并且交流阻抗還可以進行原位測試并獲得豐富的息，所以 EIS 方法已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于儲能元件,，金屬腐蝕,，電極表面的吸附與解析，電化學(xué)合成,，催化劑動態(tài),，傳感器等領(lǐng)域。
對一個測試體系施加一個固定頻率的小幅正弦電壓激勵信號（例如 10mV）,，測量未知體系的電流響應(yīng)值,，從而計算出在該頻率下的阻抗值。改變不同的頻率,，就會得到一系列的數(shù)據(jù)點集,，從而得到交流阻抗譜圖。圖 2 表示了 EIS 的測試過程,。EIS 譜圖包含了豐富的關(guān)于測試體系的信息,。
進行 EIS 測試時,，嚴格來講，需要滿足以下三個條件,，這樣才能保證交流阻抗的結(jié)果的可靠性,。
1．因果關(guān)系：當(dāng)用一個正弦波的電壓信號對測試體系進行擾動時，測試體系只對施加的擾動信號有響應(yīng),。
2. 線性條件：施加擾動信號和響應(yīng)信號在一個線性范圍內(nèi),，這就要求擾動信號足夠小時，才能保證線性響應(yīng),。
通常電壓擾動振幅為 10mV 左右. 3.穩(wěn)定性：體系不隨時間,，溫度等發(fā)生變化。當(dāng)對體系的擾動停止后,，體系可以回到原來的狀態(tài),。
交流阻抗譜圖形表達
交流阻抗數(shù)據(jù)就是在不同頻率下獲得的阻抗模值和相位的一系列數(shù)據(jù)點。常用的交流阻抗表達方式為 Nyquist 圖和 Bode 圖兩種（圖 3）,，Nyquist 圖表達的是阻抗的實部和虛部,，Bode 圖表達的是在不同頻率時的阻抗模值幅度和相位。
Nyquist 圖和 Bode 圖是關(guān)聯(lián)在一起的,，Nyquist 圖的實部和虛部可以從 Bode 的模值|z|和相位角φ計算獲得：
當(dāng)然也可以用其他方式來表達交流阻抗譜,。例如可以把實部和虛部對頻率作圖（圖 5）。
