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文档简介

1、电化学阻抗谱第1页，共13页，2022年，5月20日，19点10分，星期四问 题 如何从电化学阻抗谱区分电极反应是扩散控制还是电化学反应（电荷传递）控制？第2页，共13页，2022年，5月20日，19点10分，星期四电极反应过程RoxRoxRoxRredRredRred吸附脱附双电层电 极e-本体溶液第3页，共13页，2022年，5月20日，19点10分，星期四电化学反应步骤控制过程 如果电极过程由电化学反应步骤（电荷传递过程）控制，扩散过程引起的阻抗可以忽略，等效电路为：等效电路的阻抗：第4页，共13页，2022年，5月20日，19点10分，星期四电化学反应步骤控制 实部虚部整理得：第5页，

2、共13页，2022年，5月20日，19点10分，星期四电化学反应步骤控制 电极过程的控制步骤为电化学反应步骤时， Nyquist 图为半圆，据此可以判断电极过程的控制步骤。从Nyquist 图上可以直接求出R和Rct。第6页，共13页，2022年，5月20日，19点10分，星期四扩散控制的电极过程 理想扩散过程 实部与虚部数值相同，在复平面上为一条倾斜的直线，倾斜角为45。Warburg 阻抗第7页，共13页，2022年，5月20日，19点10分，星期四扩散阻抗的直线可能偏离45，原因：电极表面很粗糙，以致扩散过程部分相当于球面扩散除了电极电势外，还有另外一个对阻抗频响有影响的状态变量，War

3、burg公式不适用。 第8页，共13页，2022年，5月20日，19点10分，星期四电化学反应与扩散过程混合控制 电极过程由电荷传递过程和扩散过程共同控制，电化学极化和浓差极化同时存在时，则电化学系统的等效电路可简单表示为：电路的阻抗：第9页，共13页，2022年，5月20日，19点10分，星期四实部：虚部：（1）低频极限。当足够低时，实部和虚部简化为：消去，得：电化学反应与扩散过程混合控制第10页，共13页，2022年，5月20日，19点10分，星期四Nyquist 图上扩散控制表现为倾斜角/4（45）的直线。（2）高频极限。当足够高时，含-1/2项可忽略，于是：电荷传递过程为控制步骤时等效电路的阻抗Nyquist 图为半圆电化学反应与扩散过程混合控制第11页，共13页，2022年，5月20日，19点10分，星期四 电极过程由电荷传递和扩散过程共同控制时，其Nyquist图是由高频区的一个半圆和低频区的一条45度的直线构成。高频区为电极反应动力学（电荷传递过程）控制，低频区由电极反应的反应物或产物的扩散控制。电化学反应与扩散过程混合控制第12页，共13页，

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