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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 » 电化基础 » CV求的电容为什么比EIS求的电容要高
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hhxxa

金虫 (正式写手)

[求助] CV求的电容为什么比EIS求的电容要高已有1人参与

CV在2mV/s下的比电容比EIS在0.01Hz下的比电容要高出一些。怎么解释好。CV是利用积分面积求得，EIS电容是利用公式-1/2πfZ'm求得
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1楼2012-11-12 08:09:23
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nktornado

木虫 (正式写手)
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6楼: Originally posted by yongdan.h at 2012-11-12 19:27:49
Sorry. I think I have to type in english. Shall I know why its better to use the data above 100 Hz to calculate the capacitance value?...

首先，EIS全谱扫描。根据全谱来判定你的体系含有什么样的一个等效电路。
如果是一个明显半圆加一条斜线。这个是经典的（cpe）（RWo）电路。也就是说这个体系除了纯电阻还要串一个并联电路，并联电路的一支是CPE，另一支是RWo串联。
这样的电路已经不是纯电容的电路了。
也就是说你在半圆后的实部虚部是rWo串联电路，另一支的电容因为低频已经是断路了。
高频通，低频断，电容的特性这个应该可以理解吧。
所以当频率太低时，电容是可以被看成断路的。这个时候的虚部来计算电容值，不可行。
这就是为什么很多EIS或者用单点频率求电容时一般不小于100Hz。特别的，为什么物化实验里测溶液电导时有个问答题，为什么频率太高或者太低都不好，而选用1000hz的频率。就是这个原因。特别高的频率比如100000hz，这里只有纯电阻。因为电容可以通高频，高频穿过去了。也就是被短路了。所以整个等效电路只有最前面的Rs。
这些可以用公式表达。当你的频率是10万，或者很低0.1hz时，你看看那些公式，哪项是可以被忽略的。测得那就是那部分。
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12楼2012-11-14 09:42:30
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hw_zhong

铁杆木虫 (著名写手)

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首先必须承认EIS做出的电容比较准确，但是它不是很容易做好和做漂亮。CV扫出来的曲线很容易偏离理想的矩形，里面很有可能包含法拉第电流。一般来说你用单点的频率算出电容是可以的，但是电极一般表面不均匀，电荷分布也不均匀，容易发生弥散效率，单点频率算出来的误差大，一般采用全频线性拟合算出电容。
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2楼2012-11-12 11:17:41
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nktornado

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

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很多人说起EIS求电容的这个公式。
只能说只有rc串联电路适用于此公式，因为rc串联电路的实部就是r。虚部是-1/wc。
如果是其他电路，事实上不怎么适用，而且你用0.01hz来算，不合适。
应该再100Hz以上的频率点来计算
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3楼2012-11-12 17:17:33
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yongdan.h

木虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

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首先要确定你的实验体系，并不是所有的体系都能直接从阻抗的虚部直接求得电容，一般的传统求电容的方法和等效电路有关。
用CV求电容，不知道你的扫描区间是在什么范围内，有没有法拉第反应的出现，如果有的话，CV是个连续过程，而阻抗的，你是用固定电位，然后扫频率的么？如果是的话，这是一个不连续的过程。
这种方法求出的电容值，本身就会有不同的。
而且，阻抗求电容，传统的讲法就有CPE的行为，就是电容离散。实际上它是阻抗测定过程中的伴随弊端，其中有内阻。

不好意思罗列了很多，总的意思是，分析起来要看具体情况。
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4楼2012-11-12 19:23:02
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yongdan.h

木虫 (小有名气)
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2楼: Originally posted by hw_zhong at 2012-11-12 12:17:41
首先必须承认EIS做出的电容比较准确，但是它不是很容易做好和做漂亮。CV扫出来的曲线很容易偏离理想的矩形，里面很有可能包含法拉第电流。一般来说你用单点的频率算出电容是可以的，但是电极一般表面不均匀，电荷分 ...

麻烦你问一下，为什么一定要选100 Hz 以上的频率点算电容呢？呵呵，请教一下~~~
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5楼2012-11-12 19:25:33
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yongdan.h

木虫 (小有名气)
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3楼: Originally posted by nktornado at 2012-11-12 18:17:33
很多人说起EIS求电容的这个公式。
只能说只有rc串联电路适用于此公式，因为rc串联电路的实部就是r。虚部是-1/wc。
如果是其他电路，事实上不怎么适用，而且你用0.01hz来算，不合适。
应该再100Hz以上的频率点来计 ...

Sorry. I think I have to type in english. Shall I know why its better to use the data above 100 Hz to calculate the capacitance value?
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6楼2012-11-12 19:27:49
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hw_zhong

铁杆木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

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5楼: Originally posted by yongdan.h at 2012-11-12 19:25:33
麻烦你问一下，为什么一定要选100 Hz 以上的频率点算电容呢？呵呵，请教一下~~~...

不同的体系，算电容的时候频率要求不一样，你要先扫个全频，然后为了避免其他扩散或者吸附电阻选择合适的频率，有时1Hz以上。
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7楼2012-11-12 20:48:48
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hhxxa

金虫 (正式写手)
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4楼: Originally posted by yongdan.h at 2012-11-12 19:23:02
首先要确定你的实验体系，并不是所有的体系都能直接从阻抗的虚部直接求得电容，一般的传统求电容的方法和等效电路有关。
用CV求电容，不知道你的扫描区间是在什么范围内，有没有法拉第反应的出现，如果有的话，CV是 ...

是不是可以说用阻抗那个公式算电容得是理想电容才行，像碳电极这种就有偏差
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8楼2012-11-13 14:54:46
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yongdan.h

木虫 (小有名气)

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8楼: Originally posted by hhxxa at 2012-11-13 15:54:46
是不是可以说用阻抗那个公式算电容得是理想电容才行，像碳电极这种就有偏差...

对的。现实状况，很少有不夹杂其他过程的双电层充放电过程，比如说：吸附，法拉第过程等。如果等效电路选择不当，那么就没办法解释了。它就成了一个表观电容。
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9楼2012-11-13 18:30:27
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hhxxa

金虫 (正式写手)
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9楼: Originally posted by yongdan.h at 2012-11-13 18:30:27
对的。现实状况，很少有不夹杂其他过程的双电层充放电过程，比如说：吸附，法拉第过程等。如果等效电路选择不当，那么就没办法解释了。它就成了一个表观电容。...

那是不是就可以这么认为阻抗测出来的结果低一些啊
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10楼2012-11-13 19:09:47
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