什麼是電化學交流阻抗譜（EIS）？

Q:  What is electrochemical impedance spectroscopy (EIS)?

什麼是電化學交流阻抗譜（EIS）？

A:   體系的電子特性可以根據其儲存與傳輸電荷的能力來定義（如電容性和傳導性）。電化學交流阻抗譜用來記錄體系對於微小擾動訊號（也就是AC訊號）在一個預定頻率範圍的響應。

交流訊號的電壓和電流被測量後計算得到阻抗值（Z* = V / I）。此測試技術為無損測試並且對於體系中訊號的微小變化特別敏感，為獲得比較好的訊號響應，電極應與測試體系充分接觸，在施加一個正弦的電壓訊號後樣品就會發生極化，此時電流與電壓的頻率是一樣的而相位和幅值卻不同，透過測量計算得到復阻抗Z*（Z* = V / I）和阻抗的實部與虛部值Z' &Z''（也就是導納G或電容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})

測試結果隨後也可用於計算介電常數(e')，損耗因子（e''），耗散因子（e \ e''）及離子遷移率（s = e_owe''），這些關於材料介電測量的引數會在分子結構和偶極子定位方面給出更多的資訊。透過研究體系在一定頻率範圍內的訊號響應可以分析反應機理和材料特性。