染料敏化太阳电池中常相角元件特性模拟及应用研究

电化学阻抗谱(EIS)可在宽频率范围内研究染料敏化太阳电池(DSC)内部阻抗信息。由于DSC内部主要接触界面的电容存在弥散效应,所以采用常相角元件(CPE)代替电容构建等效电路来解析EIS谱。通过模拟和分析CPE在不同指数变化下的频率响应特性,研究了CPE指数对与等效电阻并联的RC电路阻抗特性影响以及电容与CPE的换算。通过实验,在3个频率区间分别利用CPE和电容对DSC的EIS谱进行拟合,分析了CPE在DSC接触界面电子转移过程和动力学常数提取中的应用。结果表明,CPE指数决定了元件的性能,采用CPE代替电容更加适合构建DSC等效电路,经过计算即可利用CPE获得DSC内部电子界面转移动力学常数。

硬化水泥浆体孔结构的交流阻抗研究

提出了应用交流阻抗谱来研究硬化水泥浆体孔结构的实验方法及其理论依据．通过交流阻抗等效电路中常相角元件的指数与分形几何间的联系，推出硬化水泥浆体孔结构的特征可用分形的维数来表示，得到的结果与用压汞法和ＢＥＴ吸附法的结果相一致．

碱硅酸反应的交流阻抗响应分析

用拓扑学的方法研究了碱硅酸反应的交流阻抗谱 ,提出了鉴定碱硅酸反应是否存在的判据和确定集料碱活性大小的方法 .对于碱硅酸反应的交流阻抗响应的 3个特征进行了研究 ,并对其根源进行了理论分析 .分析表明 ,碱硅酸反应的特征是在等效电路中存在左旋的常相角元件 .

一些电化学交流阻抗复数平面图旋转的物理意义

本文讨论了电化学交流阻抗图中图形旋转的物理意义.电化学体系等效电路中的电容基本上属复数电容,由此推导出在这个假设下的阻抗极坐标公式,及其参数的数学表达式.实际上此表达式与很多电化学体系的实际阻抗谱相符,如:实际测量的理想极化电极的阻抗图并不是平行于虚轴的一条直线,而是其与实轴的交点顺时钟旋转了α角的直线,这时,即双层电容的耗散角;与RC并联电路有关的半圆阻抗图几乎都有同一方向的α角旋转,其值等于相关电容的耗散角.若明确了旋转的物理意义,由电化学阻抗谱拟合得到的参数均可表征体系的性质,这对于寻求某些特殊性能的电池体系将是有用的.