Electrochemical Impedance Spectroscopy─A Tutorial

介电谱 计算机科学 电阻抗 符号 相量 电子工程 电化学 电子线路 等效电路 研究生 化学 物理 电气工程 工程类 电压 电极 数学 物理化学 量子力学 心理学 教育学 功率(物理) 算术 电力系统
作者
Alexandros Ch. Lazanas,Mamas I. Prodromidis
出处
期刊:ACS Measurement Au [American Chemical Society]
卷期号:3 (3): 162-193 被引量:353
标识
DOI:10.1021/acsmeasuresciau.2c00070
摘要

This tutorial provides the theoretical background, the principles, and applications of Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) in various research and technological sectors. The text has been organized in 17 sections starting with basic knowledge on sinusoidal signals, complex numbers, phasor notation, and transfer functions, continuing with the definition of impedance in electrical circuits, the principles of EIS, the validation of the experimental data, their simulation to equivalent electrical circuits, and ending with practical considerations and selected examples on the utility of EIS to corrosion, energy related applications, and biosensing. A user interactive excel file showing the Nyquist and Bode plots of some model circuits is provided in the Supporting Information. This tutorial aspires to provide the essential background to graduate students working on EIS, as well as to endow the knowledge of senior researchers on various fields where EIS is involved. We also believe that the content of this tutorial will be a useful educational tool for EIS instructors.
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