電化學阻抗譜(EIS)是一種“準穩(wěn)態(tài)頻率域測量方法”，它可測量電勢和電流間存在著線性關系。具體地說就是給電化學系統(tǒng)施加一個頻率不同的小振幅的交流電勢波，這個交流電勢波與電流信號的比值，我們稱為系統(tǒng)的阻抗。
 

　　什么是電化學阻抗譜？
 

　　電化學阻抗譜即通過測量阻抗隨正弦波頻率的變化，進而分析電極過程動力學、雙電層和擴散等，研究電極材料、固體電解質(zhì)、導電高分子以及腐蝕防護等機理。

　　電化學阻抗譜(ElectrochemicalImpedanceSpectroscopy,簡稱EIS)：給電化學系統(tǒng)施加一個頻率不同的小振幅的交流電勢波，測量交流電勢與電流信號的比值(此比值即為系統(tǒng)的阻抗)隨正弦波頻率ω的變化，或者是阻抗的相位角Φ隨ω的變化。
 

　　為什么我們要用電化學阻抗譜？
 

　　電化學阻抗譜是一種重要的電化學測試技術，被廣泛地應用在鋰電池的狀態(tài)監(jiān)測中，也可以用在鋰離子電池的正、負極材料的研究中。我國對鋰電池的使用環(huán)境、外觀、技術指標以及絕緣等方面提出了一系列的要求，同時，也對充放電特性做出了特殊規(guī)定。

　　由于鋰離子電池具有能量比高、自放電小、可長時間存放、資源豐富、材料成本低等特點，因此，它已經(jīng)成為便攜式電子產(chǎn)品的理想電源。但是，由于鋰電池其自身的缺點，如：鋰電池安全性差，有發(fā)生爆炸的危險；鋰電池需要保護線路，不能大電流放電，也不能過充過放電。基于以上這些優(yōu)缺點，鋰電池的檢測越來越受到重視。
 

　　電化學阻抗譜的工作原理
 

如果擾動信號是一個小幅度的正弦波電信號，那么響應信號通常也是一個同頻率的正弦波電信號，此時傳輸函數(shù)G(ω)被稱為頻率響應函數(shù)或簡稱為頻響函數(shù)。

　　Y(響應信號)=G(ω)X(激勵信號)

　　若：X為正弦交流電流信號；Y為正弦交流電勢信號；G(ω)為阻抗(impedance),用Z表示。

　　若：X為正弦交流電勢信號；Y為正弦交流電流信號；G(ω)為導納(admittance),用Y表示。

　　Z,Y合稱為阻納(immittance)，用G來表示。

　　電化學阻抗為矢量，常寫成復數(shù)形式，復數(shù)是由實部和虛部構(gòu)成的。

　　電化學阻抗Z寫成復數(shù)為：Z=Z'+jZ''

　　復阻抗Z是電路元件對電流的阻礙作用和移相作用的反應。

 

　　電化學阻抗譜的應用：交流阻抗系統(tǒng)
 

　　交流阻抗系統(tǒng)作為電化學工作的常用工具，是一個強力設計和制造精密和快速電化學測量儀器，主要包括各種恒電位/恒電流儀、阻抗分析儀、多路轉(zhuǎn)換器、多通道恒電位/恒電流儀、多路阻抗分析儀以及電化學阻抗綜合測試分析軟件。其中就利用了電化學阻抗譜的工作原理和技術，使得其可為有機涂層、腐蝕緩蝕劑、傳感器、電池、燃料電池及其相關材料性能研究等眾多應用研究提供有價值的信息。