1、 了解交流阻抗技術原理及應用
2、 應用交流阻抗技術測定聚合物電解質離子電導率
交流阻抗法是一種以小振幅的正弦波電位（或電流）為擾動訊號，疊加在外加直流電壓上，並作用於電解池。通過測量系統在較寬頻率範圍的阻抗譜，獲得研究體系相關動力學資訊及電極介面結構資訊的電化學測量方法。例如，可從阻抗譜中含有時間常數個數及其大小推測影響電極過程的狀態變化情況，可以從阻抗譜觀察電極過程中有無傳質過程的影響等。
本實驗採用交流交流阻抗技術測量聚合物電解質離子電導率。基本測試電池迴路的等效電路示於圖1。其中ｃｄｌ是雙電層電容，由電極／電解質介面的相反電荷形成，ｃｇ是兩個平行電極構成的幾何電容，它的數值較雙電層電容ｃｄｌ小。
ｒｂ為電解質的本體電阻。
圖1 測試電池的等效電路
由圖1等效電路計算得相應的阻抗值：
1）其中，實部：
z2）虛部：
-z3）
在低頻區ω→0，式（2）簡化為
z=當ｃｄｌ>>ｃｇ時，則ｃｇ/ｃｄｌ→0得到：
z4）此時圖1簡化成純電阻ｒｂ，在復平面圖上是一條垂直於實軸並與實軸交於ｒｂ的直線。
在高頻區ω→∞，當ｃｄｌ>>ｃｇ時式（2）簡化為
z5）而式（3）簡化為
-z6）
將式（5）與式（6）中的ω削去可得
7）式（7）表示的是乙個以（ｒｂ/2，0）為圓心，ｒｂ/2為半徑的圓方程。在復平面圖上表現為乙個半圓。
綜合式（4）和（7），與圖1對應的阻抗圖譜如圖2所示。該阻抗圖是乙個標準的半圓（高頻部分），外加一條垂直於實軸z的直線（低頻部分）。
圖2 與圖1 等效電路對應的阻抗圖譜
由圖2中直線與實軸的交點，可求出本體電解質的電阻值rb 。通過測定測試電池的電極面積a與聚合物電解質膜的厚度d，即可求的該導電聚合物的電導率：（
在實際聚合物電解質電導率測量中，通常得到的是由壓扁的半圓和傾斜的尾線組成，如圖3所示。因此僅用電阻和電容組成的等效電路 ，不能很好的解釋電極/電解質介面雙電層。近年來，人們採用固定相元cpe 作為等效元件來解釋阻抗資料。
所謂固定相元cpe，可想象為乙個漏電容，其性質介於電阻與電容之間，其阻抗表示式為：
zcpe=k（jω）-p= kω-p [cos（pπ/2）-j（sin（pπ/2））
其中，0≤p≤1，k 為常數
將固定相元cpe 引入聚合物電解質測定的等效電路中能較好地解釋圖2與圖3阻抗圖譜的不同。（具體推導過程略）在低頻區阻抗圖上，是一條與實軸相交於o（rb，0）點並與實軸呈pπ/2角度的一條直線，在高頻區為一旋轉放大的半圓.
圖3聚合物電解質阻抗圖
將一定尺寸聚合物電解質膜夾在兩片金屬電極間，連線好測量線路
2、在電化學綜合測試儀solartron si1287+si1260上測定樣品的交流阻抗譜。頻率範圍從1hz到105hz
3、由交流阻抗圖譜中尾線與實軸的交點，讀取聚合物電解質的本體電阻，計算該聚合物電解質的電導率。
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