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houjunxian88新虫 (小有名气)
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[求助]
求助，图上的等效电路和时间常数分析
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背景介绍： 分别用纳米材料（2）号，（3）号，（4）号修饰多孔金属电极（1）号。由此得到电极（1）号，（2）号，（3）号，（4）号极，将这些电作为微生物燃料电池的阳极，经过20天的运行后原位测试EIS。采用三电极体系原位测量，电池的阳极作为工作电极，阴极为对电极，参比电极Ag/AgCl放在阳极的旁边。 注意：作为工作电极的阳极本身就是多孔电极，其上不仅有纳米材料的修饰而且还附着了能产生电子的生物膜。 问题： 1. 图上能看出几个时间常数，求高手帮我分析一下。 2. 俺这组图适合什么样的等效电路，等效电路各组件分别代表什么含义？ 小伙伴们，帮帮我吧，祝大家节日快乐。  EIS.jpg  bode.jpg [ Last edited by houjunxian88 on 2013-10-3 at 14:05 ] |
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 微生物燃料电池 | 电化学阻抗谱相关 | EIS测试 |
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1.你这图应该是只有两个时间常数，1000-100之间、1-10之间；因为你的红线和黑线出现断电现象，这两条线最好从新测试，不然影响分析结果 2.如上所述，两个时间常熟，代表两个半圆，等效电路图就出来了。。。 |
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2楼2013-10-03 16:44:50
Jackcd12
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你 这个电极体系比较复杂，因此，你需要知道你的目的，测试时的电解液是什么，工作电极表面可能发生的反应。 从你的阻抗谱看，电极过程为一个时间常数，可以尝试的等效电路：Rs(Q(RpW)). 至于等效电路各元件的意义，如果你的研究工作经常需要设计阻抗谱的话，最好去看看阻抗谱的书。如果就一次性使用的话，在这个等效电路中:Rs：电解液电阻，Q：恒相位元件（广义上的电容元件），Rp：极化电阻，W:扩散电阻。 3#，4#表面形成的膜可能更密实。2#电荷转移电阻比其它的要大。 |
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3楼2013-10-03 16:51:12
houjunxian88
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4楼2013-10-03 16:57:49
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谢谢您，上一次的帖子你给了我很大的帮助，好人一生平安，呵呵 1. 首先，我怎么觉得有两个时间常数呢，Nyquist图上能看出有2个半圆，虽然Bode图上只出现明显的一个峰，但在10000-1000频率之间曲线变化较平缓的，配合Nyquist图，也能认为是一个时间常数吧。 2. Nyquist图这两个半圆表示什么意思呢，大概是由什么引起的，哪个半圆表示极化阻抗？扩散阻抗怎么分析呢？ 3. 3#，4#表面形成的膜可能更密实。咋个看出来的嘛 4. 2#电荷转移电阻比其它的要大，你比较的是哪个半圆的大小，第一个还是第二个？ 有推荐的书么，简单易懂，适合我这个的分析。俺学的热能工程，现在看是要开始补习电化学的知识了。  |
5楼2013-10-03 17:20:32
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【答案】应助回帖
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你的阻抗谱看上去应该是一个半圆弧+直线，你可以用R(Q(RW))拟合看看拟合误差大学和你关心的元件数值是不是你希望的结果。 阻抗谱的解释要根据具体的电极体系才有意义。一般而言，对高频端出现一个半圆弧和低频端一条直线的阻抗谱，半圆弧反映极化（电荷转移）的阻抗，直线段反映存在扩散阻抗，阻抗谱形状的变化取决于极化阻抗和扩散阻抗的相对大小，但极化阻抗很小时，高频端的半圆弧就会消失，你看到的就是一直线，这表明电极过程主要由扩散传质过程控制。 阻抗谱的书不少，但内容多，也很复杂，很多人望而生畏，短时间收获也不大。因此，对你而言，先看看下面这篇文章总结性地介绍阻抗谱的基本知识也就够了。有了这个基本概念后，再看文献的分析。 Basics of Electrochemical Impedance Spectroscopy http://www.gamry.com/assets/Application-Notes/Basics-of-EIS.pdf |
6楼2013-10-03 20:12:16
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