什么是电化学交流阻抗谱（EIS）？

Q:  What is electrochemical impedance spectroscopy (EIS)?

什么是电化学交流阻抗谱（EIS）？

A:   体系的电子特性可以根据其储存与传输电荷的能力来定义（如电容性和传导性）。电化学交流阻抗谱用来记录体系对于微小扰动信号（也就是AC信号）在一个预定频率范围的响应。

交流信号的电压和电流被测量后计算得到阻抗值（Z* = V / I）。此测试技术为无损测试并且对于体系中信号的微小变化特别敏感，为获得比较好的信号响应，电极应与测试体系充分接触，在施加一个正弦的电压信号后样品就会发生极化，此时电流与电压的频率是一样的而相位和幅值却不同，通过测量计算得到复阻抗Z*（Z* = V / I）和阻抗的实部与虚部值Z' &Z''（也就是导纳G或电容C）。

Z* = V / I = V sinwt / I.sin(wt + q) 
Z* = a. cos.q + b.sin q = Z' + Z'' = 1/ G + 1/ wC 
|Z| = (a 2 + b 2 )0.5 (q = tan-1 {b/a})

测试结果随后也可用于计算介电常数(e')，损耗因子（e''），耗散因子（e \ e''）及离子迁移率（s = e_owe''），这些关于材料介电测量的参数会在分子结构和偶极子定位方面给出更多的信息。通过研究体系在一定频率范围内的信号响应可以分析反应机理和材料特性。