做阻抗擬合前,應(yīng)對自己的樣品有很清楚的了解。
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很明顯,該阻抗曲線可以分為三部分:
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?? 前部(第四象限的曲線):對應(yīng)導(dǎo)線的電感
?? 中部(曲線段):對應(yīng)反應(yīng)界面
?? 尾部(直線段):對應(yīng)擴散
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但是,中部曲線段到底由幾個圓弧構(gòu)成?這個需要先分析一下。
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可以借助圓弧擬合方法:
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右鍵點擊數(shù)據(jù),在“Add Analysis”中選擇“Electrochemical circle fit”,在曲線上選
擇三個點,經(jīng)過這樣的圓弧擬合,發(fā)現(xiàn)中部數(shù)據(jù)基本可以由兩個圓弧完全覆蓋,
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如下圖:
基于此,我們提出如下等效電路:
LR(QR)(Q[RW])
阻抗原件? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ?物理含義
L? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?電感對應(yīng)導(dǎo)線電感
Rs? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? 電阻對應(yīng)溶液電阻
Rp? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 電阻界面反應(yīng)電阻
? ?CPE? ? ? ? ? ? ?? ? ? 常相角原件對應(yīng)界面電容
W? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?韋伯阻抗對應(yīng)擴散
為了方便擬合,我們可以用 Windower 命令將電感部分的數(shù)據(jù)去掉。得到如下圖:
添加“fit and simulation” 右邊
右邊出現(xiàn)“Edit”按鈕
右鍵點擊Electrochemical circuit fit,選擇“Copy as equivalent circuit”
點擊右邊的“Edit”進入等效電路編輯框,將其粘貼進去。
兩次操作,可以的到如下的電路圖:添加
添加 W 后,得到如下電路圖
將除W 外的其他元件“Fix”,點擊OK
得到如下的結(jié)果:
放開后面的R 和Q,點擊Resume fit and simulation,或者快捷鍵F9 得到
得到如下結(jié)果:
進一步放開其他元件,重復(fù)一次,得到如下的結(jié)果
這一步完成后將等效電路命名后保存。
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如下圖,對原來的數(shù)據(jù)添加“Fit and Simulation”
在原來電路的基礎(chǔ)上加上L
再擬合一遍,就得到了如下的結(jié)果:
小結(jié):?
1、擬合之前對樣品的了解和對數(shù)據(jù)的觀察很重要。中部到底幾個圓弧,可以 借助圓弧擬合和樣品的特點來判斷,一個圓弧對應(yīng)一個界面。?
2、數(shù)據(jù)擬合時,不可超之過急。可分步驟來進行,比如,先把電感的部分去 掉。
3、擬合時,應(yīng)該先固定住圓弧擬合的到的初始值,放開其他的原件,比如W 等。擬合完后,逐步放開前面固定住的原件初始值,注意此時是點 擊”Resume fit and simulation”或F9?
4、逐步進行,最后一定能獲得比較好的結(jié)果。逐步進行,看起來步驟多,實 際上效率是最高的,我們可以不經(jīng)過先固定后放開的步驟,但是這樣會非 常耗時間,因為迭代的變量太多,迭代次數(shù)會呈指數(shù)增長,將要花很長時 間,而且很有可能迭代不收斂,得出很差的結(jié)果。
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