法拉第阻抗
电化学裡的法拉第阻抗（faradaic impedance）[1][2]是電化電池電極和電解質接合面的電阻和電容。電化電池可能是產生電流的伽伐尼電池，也可能是用電流產生化學反應的电解池。最簡單但非平凡的法拉第阻抗模型是由單電阻器和單电容器並聯而成，和传输线用多個電阻和電容串聯而成的模型不同。
機制
[编辑]電阻表示了電極和電解質之間離子可用性（局部濃度）和遷移率的限制，以此產生了法拉第電流。電容是電極和電解質之間形成的電容器，彼此分隔的距離是德拜屏蔽長度，在電極和電解質介面形成了雙電層電容器。當提供的離子無法滿足因電壓產生的需求時，其電阻會增加，其效應類似定電流的電流源或電流庫，而電池就在電極處極化。極化程度（以及法拉第阻抗）可以用調整電解質濃度和溫度來控制，攪拌電解質也可能會影響。電極-電解質介面的化學因素非常重要。
由平坦光滑金屬板製作的電極其表面積最小，可以用編織網、多孔金屬或燒結金屬來增加表面積。此時的法拉第阻抗比較適合用傳輸線建模，由多個串聯電阻和並聯電容組成。
介電質頻譜法
[编辑]從1990年代開始，法拉第阻抗已成為阻抗譜分析技術的重要基礎，適用在不同的金屬上。此技術和法拉第阻抗的電容成份有關。其電阻成份不受頻率影響，可以用直流電量測，但其電容成份在直流下阻抗是無限大（导纳為0），在施加交流電時，阻抗會隨頻率增加而遞減。在監控法拉第阻抗時變化其頻率，可以針對電極和電解質介面的材料進行阻抗譜分析，特別是介電質內的电偶极矩。此技術有助於分析電池設計、先進燃料电池的性能提昇，生物分子相互作用等。
相關條目
[编辑]References
[编辑]- ^ Archived copy (PDF). [2015-03-22]. （原始内容 (PDF)存档于2014-11-27）.
- ^ Archived copy (PDF). ocw.mit.edu. [13 January 2022]. （原始内容 (PDF)存档于13 February 2015）.