EIS 簡介 (IV)
EIS 名詞大綱與相關應用
1. EIS 實驗應用
EIS Applications: How is EIS used in research and industry?
| 實驗應用 | 使用 EIS 的好處/優點 |
| 腐蝕實驗與 EIS Corrosion and EIS |
EIS 常用於評估防腐塗層的性能， 腐蝕速率、極化電阻、電容等相關重點數據， 可從 EIS 測量中獲得可強化 Bulk Electrochemistry 和 Local Electrochemistry 領域的研究 |
| 電池研究與 EIS Battery research and EIS |
阻抗實驗可在監控電池性能退化方面發揮重要作用
電池循環性和效率可藉由 EIS 的監控而達到優化 |
| 太陽能光電效應 Photovoltaics |
直流電壓下的 EIS 測量可生成 Mott-Schottky 圖， 從圖中可使用半導體特性作為頻率的函數：
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| 燃料電池研究與 EIS Fuel Cell research and EIS |
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| 生物學與 EIS EIS in biology |
雖然 EIS 主要用於腐蝕實驗、電池研究，
但近期 EIS 在生物學與醫學的使用頻率越來越高 相關實驗指出，EIS 正廣泛用於抗體－抗原結合實驗， 也有運用在人工唾液中，研究牙科合金用具的耐腐蝕程度 |
2. EIS 名詞大綱
Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS): A glossary of terms
| 單詞 | 定義 |
| 阻抗 Impedance |
當輸入信號為電流，輸出信號為電壓時，
阻抗則為系統的傳遞函數， 其實驗的頻率相關反應與電氣擾動相關 |
| 系統 System |
一個/多個輸入、輸出的物理對象 |
| 電化學接口 Electrochemical interface |
為兩導體之間發生電荷轉移的地方 因離子導體/固態、液態電解質中電子導體/半導體的存在而產生的 |
| 電化學等效電路 Electrical Equivalent Circuit |
藉由電子或電化學單一元件建構而成 每個元件代表特定研究系統的物理反應過程/組件 |
| 法拉第阻抗 Faradaic impedance |
源自於法拉第電流 (the Faradaic current) 主要發生在接口處，與電化學反應過程相關的電流 |
| 電容電流 Capacitive current |
受電極/電解質影響，
與電雙層電容 (EDLCs) 充放電相關的電流 |
| 頻率 Frequency |
時間的倒數 同時也是電磁波的重要特點之一 |
| 穩定狀態 Steady-state |
亦稱作永久狀態 (permanent state)，為一種非瞬間狀態 若實驗持續一段時間，應該能夠達到此狀態 |
| 時變性 Time-variance |
實驗系統之本構參數 (constitutive parameter) 隨著時間變化的特性 |
| 線性關係 Linearity |
可驗證實驗系統疊加的特質 為執行/解釋 EIS 測量時的必要條件之一 |
| 穩定度 Stationarity |
穩定度包含穩定狀態與時變性 意指沒有參數會隨時間改變 |
| 歐姆阻抗 Ohmic resistance |
與實驗系統中歐姆組件相關的串聯電阻：
包含電解質、電觸點、氧化層等等 |
| 電雙層電容 Double Layer Capacitance |
電化學反應發生在接口處， 與離子導體、電子導體之電位差相關的電容 |
| 質量傳輸 Mass transport |
由下列因素導致的物質移動現象
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| 半無限擴散 Semi-infinite diffusion |
在電解質中發生的擴散反應，
為電活性物質濃度均勻分布的狀態 |
| 有界擴散（對流擴散） Bounded diffusion (convection-diffusion) |
因接口鄰近的電活性物質濃度改變，
促使對流、擴散反應，導致質量傳輸發生的狀態 |
| 吸收 Adsorption |
液體相位/氣體相位元素融合到固體表面的過程 為電化學反應的一種 (Volmer- Heyrovský) |
| 總諧波失真 THD |
Total Harmonic Distortion, THD 信號非線性關係的指標 |
| 複數 Complex number |
可寫作「a+ib」的數字，
其中 i 為虛數，且 i2 = -1 阻抗為複數的一種 |
| 奈奎斯特圖 Nyquist representation |
可顯示阻抗數據的圖表
-Im(Z) vs Re(Z) |
| 伯德圖 Bode representation |
可顯示阻抗數據的圖表
-|Z|和Φ(Z) vs f 頻率 |
| 不穩定失真 NSD |
Non-Stationary Distortion, NSD 信號非穩定性的指標 |
| 信噪比 NSR |
Noise to Signal Ration, NSR 信號與噪音相比的指標 |
| 電感應 Inductance |
導線中電流流動產生感應磁場導致的偽影 可在高頻率、低阻抗的電池研究實驗中觀察到 同時也是吸收反應的相關阻抗 |
| 電荷轉移 Charge transfer |
電子與離子導體間的電子轉移反應 |
| 飄移校正 Drift correction |
可在 EC-Lab® 中使用， 用於校正非穩定度對阻抗數據的影響 |
資料來源：BioLogic Learning Center – What is Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS)?
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