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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 电化学 » 腐蚀防护 » 电化学交流阻抗问题
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huchuanbo

铁杆木虫 (正式写手)

[求助] 电化学交流阻抗问题 已有1人参与

审稿人提出的问题如下：
Authors should avoid ideal capacitance for fitting EIS results because in Fig. 9 CPE is more suitable for their results. If they want to give Cdl values they can convert CPE to Cdl easily with the following equations:
(1)
is angular frequency for which imaginary part of the impedance –Z” reaches it maximum; where Yo and n are frequency independent parameters and -1≤n≤1,
(2)
also double layer capacitance (Cdl) should be given as;
(3)
编辑发的邮件和view letter中没有显示公式（1），（2），（3）。由于本人水平有限，以及以前没有做过这方面的换算，希望能够得到各位高手的帮助。谢谢！
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一些人成功是因为命中注定，大多数人成功是因为决心已定！
1楼 2017-01-31 23:22:57
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阮之复兴

金虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ...
感谢参与，应助指数 +1
huchuanbo: 金币+200, ★★★★★最佳答案, 非常感谢师兄的解疑，我好好研究一下☺ 2017-02-01 15:48:22
一般来说，CPE是用于非理想化的电极表面，比如说粗糙不平的表面，来代替电容的。对于一个粗糙的表面来说，每一点所“看”到的溶液电阻并不相等。在电极表面“低谷”的溶液电阻大于“山顶”的溶液电阻。所以对于这样一个复杂的体系来讲，如果只用Rs+Rct*Cdl这个简单电路来拟合，会出现双层电容其实跟频率有关的现象，其实就是。

CPE有两个参数，Yo和n, 相应阻抗为 Z(cpe) = 1/[Yo*(iw)^n]

考虑到CPE的电容其实是和频率有关，我们只能定义一个“有效电容”，而单独一个Yo是不能直接用来做这个电容值的。

可以使用这个公式
C=Yo^(1/n)*[Rs*Rct/(Rs+Rct)]^(1-n)/n
其中Rct是电荷传输电阻，Rs是溶液电阻。

如果Rct远大于Rs，上述公式可以简化为
C=Yo^(1/n)*Rs^(1-n)/n

参考文献：Herschorn, Orazem, Trobollet et al, Electrochimica Acta 55 6218 (2010)。上述两个公式对应文献中的公式 11和12。
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huchuanbo
电化学理论与实验，腐蚀和阻抗谱，燃料电池
2楼2017-02-01 08:37:03
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huchuanbo

铁杆木虫 (正式写手)
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2楼: Originally posted by 阮之复兴 at 2017-02-01 08:37:03
一般来说，CPE是用于非理想化的电极表面，比如说粗糙不平的表面，来代替电容的。对于一个粗糙的表面来说，每一点所“看”到的溶液电阻并不相等。在电极表面“低谷”的溶液电阻大于“山顶”的溶液电阻。所以对于这样 ...

非常感谢。还有一个问题，Yo和n应该怎么求得？由于以前没有遇到过这种问题，太麻烦你了。
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3楼2017-02-01 16:24:43
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阮之复兴

金虫 (小有名气)
引用回帖:
3楼: Originally posted by huchuanbo at 2017-02-01 03:24:43
非常感谢。还有一个问题，Yo和n应该怎么求得？由于以前没有遇到过这种问题，太麻烦你了。...

拟合的时候用CPE代替电容就可以了。一般的拟合软件都有，会出来两个参数，其中Yo大致接近电容的数值，n接近但是小于1.
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huchuanbo
电化学理论与实验，腐蚀和阻抗谱，燃料电池
4楼2017-02-01 22:49:14
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huchuanbo

铁杆木虫 (正式写手)
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引用回帖:
4楼: Originally posted by 阮之复兴 at 2017-02-01 22:49:14
拟合的时候用CPE代替电容就可以了。一般的拟合软件都有，会出来两个参数，其中Yo大致接近电容的数值，n接近但是小于1....

谢谢师兄的帮助，让我又学到了很多了知识。祝春节愉快哦
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一些人成功是因为命中注定，大多数人成功是因为决心已定！
5楼2017-02-01 23:11:16
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阮之复兴

金虫 (小有名气)
引用回帖:
5楼: Originally posted by huchuanbo at 2017-02-01 10:11:16
谢谢师兄的帮助，让我又学到了很多了知识。祝春节愉快哦...

祝新年快乐！
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电化学理论与实验，腐蚀和阻抗谱，燃料电池
6楼2017-02-02 03:17:45
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AutolabMan

新虫 (初入文坛)
你师兄已经回答你的问题了。

如果你想方便地把CPE转换成等效电容C，可以用NOVA，在NOVA里点CPE元件的右键就可以转换。

除了采用这个公式计算外，也可以用圆弧的顶点来计算这个等效电容C（C=1/2Pi*Freqency*R)，理论上这个C与前面那个公式计算出来的应该一样，问题是实测频率是离散的，也就是离散点的顶点不一定正好是圆弧的顶点。
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huchuanbo
7楼2017-02-03 10:21:53
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huchuanbo

铁杆木虫 (正式写手)
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引用回帖:
7楼: Originally posted by AutolabMan at 2017-02-03 10:21:53
你师兄已经回答你的问题了。

如果你想方便地把CPE转换成等效电容C，可以用NOVA，在NOVA里点CPE元件的右键就可以转换。

除了采用这个公式计算外，也可以用圆弧的顶点来计算这个等效电容C（C=1/2Pi*Freqency*R) ...

感谢您的回复，我又学到了很多知识。新年快乐哈！
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8楼2017-02-03 11:18:44
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