隨著人們對新能源的追求，電池技術(shù)也在不斷更新?lián)Q代，近幾年甲醇燃料動力電池悄然興起。這種電池技術(shù)相比傳統(tǒng)技術(shù)，更加環(huán)保節(jié)能，非常符合可持續(xù)發(fā)展的要。

本文將對直接甲醇燃料動力電池當(dāng)中的交流阻抗譜基本原理進(jìn)行講解，幫助大家理解這種在未來大有可為的電池技術(shù)。

交流阻抗譜技術(shù)是通過對電化學(xué)體系施加一定振幅不同頻率的交流信號，獲得頻域范圍內(nèi)相應(yīng)電信號反饋的交流測試方法，之后再通過建立對應(yīng)于被測體系物理模型的等效電路模型，

來研究電化學(xué)體系的電氣特性同電池內(nèi)部實(shí)際/三傳一反0的對應(yīng)關(guān)系，借助數(shù)學(xué)手段擬合進(jìn)行定量分析和解釋。信號振幅的大小既要達(dá)到辨識系統(tǒng)對信號強(qiáng)度的要求，同時(shí)還不能破壞電化學(xué)體系的線性相關(guān)性。關(guān)于穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)，施加信號為電壓信號時(shí)，可以表示為：

其中X=2pf，f為頻率。則獲得的信號響應(yīng)為:

其中U為相位角。于是可以獲得不同頻率下的阻抗函數(shù)為：

假如以（3）式實(shí)部為橫座標(biāo)，虛部為縱坐標(biāo)建立坐標(biāo)系，可以獲得不同交流信號頻率的阻抗值，稱之為Nyquist圖，并對應(yīng)于特定的等效電路；假如以log（f）為橫坐標(biāo)，以log|Z|或U為縱坐標(biāo)，其對應(yīng)關(guān)系稱之為Bode圖。兩種譜圖唯一對應(yīng)。

圖1阻抗譜、反應(yīng)過程及等效電路

圖1（a）和（b）表示對應(yīng)于DMFC這種電化學(xué)體系所采用的某一電路系統(tǒng)與之等效的關(guān)系：由于認(rèn)為陽極反應(yīng)是由兩步反應(yīng)串聯(lián)構(gòu)成，加上陰極的氧還原反應(yīng)（ORR）共三個(gè)反應(yīng)，采用三個(gè)復(fù)合元件等效上述反應(yīng)。Rs代表接觸電阻。圖1（c）和（d）為實(shí)驗(yàn)體系的Nyquist圖和Bode圖，通過對電路的擬合，便可獲得等效電路中每一個(gè)元件的阻抗值。要說明的是同一個(gè)Nyquist圖和Bode圖可能有不同的等效電路均可與其很好擬合，因此它們之間無唯一對應(yīng)關(guān)系。

關(guān)于DMFC電極體系而言往往為涉及第一和第四象限的一個(gè)或幾個(gè)半圓弧或射線。關(guān)于譜圖的分析可以定性或定量解釋其中復(fù)雜的傳遞和反應(yīng)現(xiàn)象。

通過本文的介紹，相信各位都對甲醇燃料動力電池交流阻抗譜基本原理具有了一定的了解，小編仍舊會持續(xù)為大家供應(yīng)有關(guān)這種新型電池的各類技術(shù)與最新資訊，以便于促進(jìn)大家關(guān)于這種新技術(shù)的掌握。