交流阻抗的测试应用介绍

交流阻抗的测试是电化学工作者，包括锂电行业材料开发等从事者不可或缺的测试手段。

这里提到的EIS，准确来说是电化学阻抗谱（electrochemical impedence spectroscopy, EIS）。它是在电化学电池处于平衡状态下（开路状态）或者某一稳定的直流极化条件下，按照正弦规律施加小幅度交流信号，研究电化学的交流阻抗随频率的变化关系的一种方法。广泛应用于锂离子电池、钠离子电池、燃料电池和腐蚀防护等领域，是一种常用的电化学检测手段，用于分析电极过程动力学、双电层和扩散等。

其原理可以直观地从上图获得：通过波形发生器产生小幅正弦电势信号，再通过恒电位仪施加到电化学系统上。将输出的电势/电流信号经过转换，最后利用锁相放大器、频谱分析仪输出阻抗模量、相位角~频率关系等（正弦波的频率不断变化）。其中，频率范围可以根据所测样品的需求设置（范围可达1000000 HZ（或更高）~0.01 HZ（或更低）），因此EIS相比于其它电化学测试方法可以得到更多的电化学动力学和电极界面信息。

交流阻抗谱是一种“准稳态”的频率域测量方法（也可以说是暂态电化学技术），即使长时间对电极系统施加激励信号，也不会导致电极表面状态的积累性变化和电极极化的积累性发展。在电极上交替进行阴极和阳极过程也不会引起极化的积累性发展，避免对体系产生过大的影响。