電化學阻抗譜是在電化學電池處于平衡狀態(tài)下(開路狀態(tài))或者在某一穩(wěn)定的直流極化條件下,按照正弦規(guī)律施加小幅交流激勵信號,研究電化學的交流阻抗隨頻率的變化關系,稱之為頻率域阻抗分析方法。也可以固定頻率,測量電化學電池的交流阻抗隨時間的變化,稱之為時間域阻抗分析方法。鋰離子電池的基礎研究中更多的用頻率域阻抗分析方法。EIS由于記錄了電化學電池不同響應頻率的阻抗,而一般測量覆蓋了寬的頻率范圍(μHz-MHz),因此可以分析反應時間常數存在差異的不同的電極過程。2.1電極過程動力學信息的測量電化學阻抗譜在鋰離子電池電極過程動力學研究中的應用非常多。一般認為,Li+在嵌入化合物電極中的脫出和嵌入過程包括以下幾個步驟,如圖1所示,①電子通過活性材料顆粒間的輸運、Li+在活性材料顆粒空隙間電解液中的輸運;②Li+通過活性材料顆粒表面絕緣層(SEI)的擴散遷移;③電子/離子在導電結合處的電荷傳輸過程;④Li+在活性材料顆粒內部的固體擴散過程;⑤Li+在活性材料中的累積和消耗以及由此導致活性材料顆粒晶體結構的改變或新相的生成。EIS交流阻抗分析儀通過測量阻抗隨頻率的變化,幫助科研人員解析電極過程的細節(jié)。湖北eis交流阻抗分析儀生產廠家
在電池老化壽命研究方面,徐鑫珉等采用循環(huán)充放電方式對磷酸鐵鋰電池樣本進行了老化實驗和電化學阻抗譜測試。他們提出了基于交流阻抗的SOH計算公式,并驗證了電流擾動激勵測試電池交流阻抗的可行性。依據所獲得的阻抗數據,發(fā)現低頻阻抗與SOH呈現單調遞增的規(guī)律。使用線性擬合方式獲得了電池老化曲線,這為使用阻抗數據計算SOH,預測電池使用壽命提拱了算法支持和理論依據。等效電路模型對于阻抗定量的分析具有積極作用。謝媛媛等將模型預測的阻抗與實驗獲得的阻抗結合到一起分析,既驗證了模型的有效性,又可以充分利用模型和實驗在區(qū)分阻抗成份上各自具有的優(yōu)勢。實驗條件為充電倍率0.5C,溫度25℃。循環(huán)次數增加,歐姆阻抗變化不明顯,電荷傳遞阻抗明顯增加,擴散阻抗減小,總體阻抗呈增大的趨勢??梢灶A測,隨著循環(huán)次數增加,阻抗譜很難區(qū)分各頻率成分的影響,使用等效模型計算各阻抗參數將變得更加有效。廣東eis交流阻抗分析儀廠家直銷EIS交流阻抗分析儀是一種非破壞性的測試方法,可以在不改變電極系統(tǒng)原有狀態(tài)的情況下進行測量。
作為炙云科技的專業(yè)電化學測試設備,EIS交流阻抗分析儀致力于提供準確的阻抗測量結果。通過施加小幅度交流信號,這款分析儀能夠精確測量電極系統(tǒng)的阻抗特性,揭示電極反應的動力學過程、物質傳遞機制以及擴散等重要因素。在頻率域中,EIS交流阻抗分析儀能夠提供關于電極系統(tǒng)的動態(tài)行為的信息,為科研人員深入了解電極系統(tǒng)的結構和性質提供有力支持。廣泛應用于電池、燃料電池和腐蝕防護等領域,為科研人員提供重要的測試數據和解析結果,助力新能源技術的進步和創(chuàng)新。作為電化學研究的專業(yè)工具,EIS交流阻抗分析儀是科研人員不可或缺的得力助手。
電化學阻抗譜(electrochemicalimpedancespectroscopy,簡稱EIS)用于研究線性電路網絡頻率響應特性,將這一特性應用到電極過程的研究,形成了一種實用的電化學研究方法。電化學阻抗譜準確測試需要具備一定的前提條件。首先,交流微擾信號與響應信號之間必須具有因果關系;其次,響應信號必須是擾動信號的線性函數;第三,被測量體系在擾動下是穩(wěn)定的,即滿足因果性、線性和穩(wěn)定性3個基本條件,可以用Kramers-Kronig變換來判斷阻抗數據的可行性。EIS交流阻抗分析儀具有高精度、寬頻率范圍、多頻點測量等優(yōu)勢,為科研人員提供強有力的支持。
交流阻抗譜是一種“準穩(wěn)態(tài)”的頻率域測量方法(也可以說是暫態(tài)電化學技術),即使長時間對電極系統(tǒng)施加激勵信號,也不會導致電極表面狀態(tài)的積累性變化和電極極化的積累性發(fā)展。在電極上交替進行陰極和陽極過程也不會引起極化的積累性發(fā)展,避免對體系產生過大的影響。我們可以將電化學系統(tǒng)看作是一個等效電路。該電路由電阻(R)、電感(L)、和電容(C)等通過串并聯的方式組成。利用EIS的結果可以分析出各個等效電路原件的阻抗值等大小,并分析其含義,有助于測試者對所測的電化學系統(tǒng)做出判斷(電化學系統(tǒng)的結構和電極過程的性質),或進行結果的得出或電化學系統(tǒng)的改進。EIS交流阻抗分析儀是一種高精度、高穩(wěn)定性的電化學測試方法,為新能源技術的研發(fā)和應用提供數據支持。湖南eis交流阻抗分析儀報價表
通過EIS分析,科研人員可以深入了解電極反應的細節(jié),從而優(yōu)化電池性能,推動新能源技術的發(fā)展。湖北eis交流阻抗分析儀生產廠家
EIS交流阻抗分析儀的應用非常廣,主要包括以下幾個方面:電機和變壓器的繞組阻抗、互感、漏感等參數的測試,以及檢測絕緣材料的質量和狀態(tài),保障其運行安全和效率。測量電纜和線路的電氣參數,如電阻、電感、電容、地線接觸電阻等,以及檢測短路、斷路、接觸不良等故障。對電力設備進行定期的交流阻抗測試,建立其運行歷史數據和健康狀態(tài)模型,進行狀態(tài)評估和壽命預測。分析電極過程動力學、雙電層和擴散等,研究電極材料、固體電解質、導電高分子以及腐蝕防護機理等。研究金屬腐蝕防護涂層、電池、電鍍、半導體、固態(tài)電化學、水溶液及非水溶液電化學等領域。在材料和器件研究方面,EIS在多晶材料如陶瓷等方面也有著更多的應用方向。總的來說,EIS交流阻抗分析儀在電化學、電子設備、材料科學等領域中都發(fā)揮著重要的作用。湖北eis交流阻抗分析儀生產廠家