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houjunxian88新蟲 (小有名氣)
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[求助]
求助，圖上的等效電路和時(shí)間常數(shù)分析
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背景介紹： 分別用納米材料（2）號(hào)，（3）號(hào)，（4）號(hào)修飾多孔金屬電極（1）號(hào)。由此得到電極（1）號(hào)，（2）號(hào)，（3）號(hào)，（4）號(hào)極，將這些電作為微生物燃料電池的陽極，經(jīng)過20天的運(yùn)行后原位測(cè)試EIS。采用三電極體系原位測(cè)量，電池的陽極作為工作電極，陰極為對(duì)電極，參比電極Ag/AgCl放在陽極的旁邊。 注意：作為工作電極的陽極本身就是多孔電極，其上不僅有納米材料的修飾而且還附著了能產(chǎn)生電子的生物膜。 問題： 1. 圖上能看出幾個(gè)時(shí)間常數(shù)，求高手幫我分析一下。 2. 俺這組圖適合什么樣的等效電路，等效電路各組件分別代表什么含義？ 小伙伴們，幫幫我吧，祝大家節(jié)日快樂。 EIS.jpg bode.jpg [ Last edited by houjunxian88 on 2013-10-3 at 14:05 ] |
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 微生物燃料電池 | 電化學(xué)阻抗譜相關(guān) | EIS測(cè)試 |
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langzhizhou
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【答案】應(yīng)助回帖
感謝參與，應(yīng)助指數(shù) +1
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1.你這圖應(yīng)該是只有兩個(gè)時(shí)間常數(shù)，1000-100之間、1-10之間；因?yàn)槟愕募t線和黑線出現(xiàn)斷電現(xiàn)象，這兩條線最好從新測(cè)試，不然影響分析結(jié)果 2.如上所述，兩個(gè)時(shí)間常熟，代表兩個(gè)半圓，等效電路圖就出來了。。。 |
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2樓2013-10-03 16:44:50
Jackcd12
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你 這個(gè)電極體系比較復(fù)雜，因此，你需要知道你的目的，測(cè)試時(shí)的電解液是什么，工作電極表面可能發(fā)生的反應(yīng)。 從你的阻抗譜看，電極過程為一個(gè)時(shí)間常數(shù)，可以嘗試的等效電路：Rs(Q(RpW)). 至于等效電路各元件的意義，如果你的研究工作經(jīng)常需要設(shè)計(jì)阻抗譜的話，最好去看看阻抗譜的書。如果就一次性使用的話，在這個(gè)等效電路中:Rs：電解液電阻，Q：恒相位元件（廣義上的電容元件），Rp：極化電阻，W:擴(kuò)散電阻。 3#，4#表面形成的膜可能更密實(shí)。2#電荷轉(zhuǎn)移電阻比其它的要大。 |
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3樓2013-10-03 16:51:12
houjunxian88
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4樓2013-10-03 16:57:49
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送紅花一朵 |
謝謝您，上一次的帖子你給了我很大的幫助，好人一生平安，呵呵 1. 首先，我怎么覺得有兩個(gè)時(shí)間常數(shù)呢，Nyquist圖上能看出有2個(gè)半圓，雖然Bode圖上只出現(xiàn)明顯的一個(gè)峰，但在10000-1000頻率之間曲線變化較平緩的，配合Nyquist圖，也能認(rèn)為是一個(gè)時(shí)間常數(shù)吧。 2. Nyquist圖這兩個(gè)半圓表示什么意思呢，大概是由什么引起的，哪個(gè)半圓表示極化阻抗？擴(kuò)散阻抗怎么分析呢？ 3. 3#，4#表面形成的膜可能更密實(shí)。咋個(gè)看出來的嘛 4. 2#電荷轉(zhuǎn)移電阻比其它的要大，你比較的是哪個(gè)半圓的大小，第一個(gè)還是第二個(gè)？ 有推薦的書么，簡(jiǎn)單易懂，適合我這個(gè)的分析。俺學(xué)的熱能工程，現(xiàn)在看是要開始補(bǔ)習(xí)電化學(xué)的知識(shí)了。  |
5樓2013-10-03 17:20:32
Jackcd12
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【答案】應(yīng)助回帖
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你的阻抗譜看上去應(yīng)該是一個(gè)半圓弧+直線，你可以用R(Q(RW))擬合看看擬合誤差大學(xué)和你關(guān)心的元件數(shù)值是不是你希望的結(jié)果。 阻抗譜的解釋要根據(jù)具體的電極體系才有意義。一般而言，對(duì)高頻端出現(xiàn)一個(gè)半圓弧和低頻端一條直線的阻抗譜，半圓弧反映極化（電荷轉(zhuǎn)移）的阻抗，直線段反映存在擴(kuò)散阻抗，阻抗譜形狀的變化取決于極化阻抗和擴(kuò)散阻抗的相對(duì)大小，但極化阻抗很小時(shí)，高頻端的半圓弧就會(huì)消失，你看到的就是一直線，這表明電極過程主要由擴(kuò)散傳質(zhì)過程控制。 阻抗譜的書不少，但內(nèi)容多，也很復(fù)雜，很多人望而生畏，短時(shí)間收獲也不大。因此，對(duì)你而言，先看看下面這篇文章總結(jié)性地介紹阻抗譜的基本知識(shí)也就夠了。有了這個(gè)基本概念后，再看文獻(xiàn)的分析。 Basics of Electrochemical Impedance Spectroscopy http://www.gamry.com/assets/Application-Notes/Basics-of-EIS.pdf |
6樓2013-10-03 20:12:16
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