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实验 交流阻抗技术测量聚合物电解质离子电导率
一、实验目的
1、 了解交流阻抗技术原理及应用
2、应用交流阻抗技术测定聚合物电解质离子电导率
二、实验原理
交流阻抗法是一种以小振幅的正弦波电位 （或电流）为扰动信号，
叠加在外加直流电压上， 并作用于电解池。 通过测量系统在较宽频率
范围的阻抗谱， 获得研究体系相关动力学信息及电极界面结构信息的
电化学测量方法。 例如，可从阻抗谱中含有时间常数个数及其大小推
测影响电极过程的状态变化情况， 可以从阻抗谱观察电极过程中有无
传质过程的影响等。
本实验采用交流交流阻抗技术测量聚合物电解质离子电导率。基
本测试电池回路的等效电路示于图 1。其中Ｃ ｄｌ是双电层电容，由电
极／电解质界面的相反电荷形成，Ｃ ｇ是两个平行电极构成的几何电
容，它的数值较双电层电容Ｃ ｄｌ 小。Ｒ ｂ为电解质的本体电阻 。
图 1 测试电池的等效电路
由图 1 等效电路计算得相应的阻抗值：
2 2 2 2 2
C R Cg Cdl Cdl Cg Rb
Z dl b j
2 2 2 2 2 2 3 2 2 2 （1）
(C C ) C C R (C C ) C C R
g dl dl g b g dl dl g b
其中，实部：
2
C R
dl b
Z1= 2 2 2 2 2 （2 ）
(C C ) C C R
g dl dl g b
虚部：
2 2 2 2
C C C C R
g dl dl g b
-Z ＂= 2 3 2 2 2 （3）
(C C ) C C R
g dl dl g b
在低频区ω→ 0 ，式（2）简化为
2
C R
dl b
Z1= 2
(Cg Cdl )
ｄｌ ｇ ｇ ｄｌ
当Ｃ Ｃ 时，则Ｃ / Ｃ →0 得到：
Z1= Ｒｂ （4 ）
此时图 1 简化成纯电阻Ｒ ｂ，在复平面图上是一条垂直于实轴并与
实轴交于Ｒ ｂ的直线。
ｄｌ ｇ
在高频区ω→∞，当Ｃ Ｃ 时式（ 2）简化为
R
b
Z1= 2 2 2
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