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阻抗数据的Nyquist 图:
![]() 做阻抗拟合前,应对自己的样品有很清楚的了解。
很明显,该阻抗曲线可以分为三部分:
前部(第四象限的曲线):对应导线的电感 中部(曲线段):对应反应界面 尾部(直线段):对应扩散
但是,中部曲线段到底由几个圆弧构成?这个需要先分析一下。
可以借助圆弧拟合方法:
右键点击数据,在“Add Analysis”中选择“Electrochemical circle fit”,在曲线上选 择三个点,经过这样的圆弧拟合,发现中部数据基本可以由两个圆弧完全覆盖,
如下图: ![]() 基于此,我们提出如下等效电路: ![]() LR(QR)(Q[RW]) 阻抗原件 物理含义 L 电感对应导线电感 Rs 电阻对应溶液电阻 Rp 电阻界面反应电阻 CPE 常相角原件对应界面电容 W 韦伯阻抗对应扩散 为了方便拟合,我们可以用 Windower 命令将电感部分的数据去掉。得到如下图: ![]() 添加“fit and simulation” 右边 ![]() 右边出现“Edit”按钮 ![]() 右键点击Electrochemical circuit fit,选择“Copy as equivalent circuit” ![]() 点击右边的“Edit”进入等效电路编辑框,将其粘贴进去。 ![]() 两次操作,可以的到如下的电路图:添加 ![]() 添加 W 后,得到如下电路图 ![]() 将除W 外的其他元件“Fix”,点击OK ![]() 得到如下的结果: ![]() 放开后面的R 和Q,点击Resume fit and simulation,或者快捷键F9 得到 ![]() 得到如下结果: ![]() 进一步放开其他元件,重复一次,得到如下的结果 ![]() 这一步完成后将等效电路命名后保存。
如下图,对原来的数据添加“Fit and Simulation” ![]() 在原来电路的基础上加上L ![]() 再拟合一遍,就得到了如下的结果: ![]() 小结: 1、拟合之前对样品的了解和对数据的观察很重要。中部到底几个圆弧,可以 借助圆弧拟合和样品的特点来判断,一个圆弧对应一个界面。 2、数据拟合时,不可超之过急。可分步骤来进行,比如,先把电感的部分去 掉。 3、拟合时,应该先固定住圆弧拟合的到的初始值,放开其他的原件,比如W 等。拟合完后,逐步放开前面固定住的原件初始值,注意此时是点 击”Resume fit and simulation”或F9 4、逐步进行,最后一定能获得比较好的结果。逐步进行,看起来步骤多,实 际上效率是最高的,我们可以不经过先固定后放开的步骤,但是这样会非 常耗时间,因为迭代的变量太多,迭代次数会呈指数增长,将要花很长时 间,而且很有可能迭代不收敛,得出很差的结果。 原创文章,作者:菜菜欧尼酱,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2023/11/13/b668871faa/ |
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