电陶瓷与电化学系统的阻抗谱

本教程综述聚焦于阻抗谱在电陶瓷和电化学研究及技术应用中的基本理论背景、工作原理及实施方法。通过频率和温度函数，对电陶瓷材料的阻抗、介数、介电及电导率特性进行分解，可独立进行特征表征。在多晶体材料中，阻抗、电荷传输/导电机制及宏观介电特性（即介电常数和损耗）通常由众多贡献组成，包括批量或颗粒电阻/电容、晶界以及样品-电极界面效应。类似地，电化学阻抗谱（EIS）致力于探索各种电化学系统的充电动力学、扩散及机械效应，这些系统广泛应用于能源存储（如超级电容器、电池）、腐蚀抗性、化学与生物传感、诊断等电解质体系的频率函数中。对EIS谱中各种贡献的理解（即动力学控制、质量控制和扩散控制）对于其实际应用至关重要。证明表明，电化学和陶瓷阻抗谱是解释及模拟此类行为的有效方法。通过分解这些贡献，可获得对多晶体电陶瓷材料功能性的深入理解。本短综述旨在为涉及EIS（电化学与陶瓷）诸多领域的资深研究者提供专业知识，同时为初级研究者提供必要的背景信息。