Vad betyder elektrokemisk impedansspektroskopi (EIS)?
Elektrokemisk impedansspektroskopi (EIS) bestämmer de dielektriska egenskaperna hos material. Detta mäts genom det yttre fältets interaktion med dipolmomentet för ett visst prov, vanligtvis angivet med permittivitet.
Det betraktas också som en experimentell teknik som beskriver elektrokemiska system. Denna metod mäter systemimpedansen över en serie frekvenser. Således beskrivs frekvenssvar som involverar förlustegenskaper och energilagring. För det mesta förmedlas data som samlats in genom elektrokemisk impedansspektroskopi grafiskt i Nyquist-diagram och Bode-diagram.
Elektrokemisk impedansspektroskopi är också känd som dielektrisk spektroskopi.
Kunskaper.se förklarar elektrokemisk impedansspektroskopi (EIS)
Majoriteten av fysiokemiska strukturer som oscillatorer och elektrokemiska celler samt biologiska vävnader har avledningsegenskaper och energilagring. Elektrokemisk impedansspektroskopi fungerar som metoden för att mäta eller utvärdera dem.
Impedans är den opposition som finns till växelströmsflödet i ett kritiskt system. En passiv form av elektriskt system består av både ett motstånd, eller energiavledning, och kondensator, eller energilagringselement. Om systemet är helt resistivt är AC-motstånd mot DC motstånd.
Elektrokemisk impedans mäts vanligtvis med användning av en liten excitationssignal, så cellens svar är falskt linjärt . I detta system är svaret på sinusformad potential en sinusoid med liknande frekvens. Dessa frekvenser kan representeras genom Bode- och Nyquist-plotterna.
Mätning av EIS är mycket tidskrävande och kan ta många timmar. Med denna metod bör systemet under mätning vara i ett konstant tillstånd under hela den tid som krävs för att mäta EIS-spektrumet. Systemdrift är ett vanligt problem vid denna typ av mätning och analys.
I praktiken är det svårt att uppnå ett stabilt tillstånd på grund av flera faktorer, såsom:
- Föroreningar
- Oxidskikt tillväxt
- Reaktionsproduktuppbyggnad
- Nedbrytning av beläggning
- Ändringar i temperatur
Denna metod har utvecklats enormt under åren. Det är för närvarande brett använt inom olika vetenskapliga områden som biomolekylär interaktion, bränslecellstestning och mikrostrukturell definition. Ofta avslöjar denna teknik information om den elektrokemiska processreaktionsmekanismen. Detta beskriver det faktum att olika reaktionssteg kommer att styra vid bestämda frekvenser och ett sådant svar som reflekteras av EIS hjälper till att bestämma den begränsande steghastigheten. Därför bör dessa undvikas för att få exakta mätningar.
