Вплив товщини приелектродного шару на дифузійний імпеданс

Автор(и)

  • В.В. Потоцька Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України, Київ
  • О.І. Гічан Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка НАН України, Київ
  • І.М. Скриптун Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України, Київ
  • А.О. Омельчук Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України, Київ

DOI:

https://doi.org/10.15407/dopovidi2018.01.034

Ключові слова:

імпедансна спектроскопія, дифузійний імпеданс, дифузійний шар Нернста, масоперенос, осцилюючий дифузійний шар, фазовий кут

Анотація

Показано, що зі збільшенням товщини дифузійного шару Нернста імпеданс приелектродного шару зростає. Дано кількісну оцінку фазового кута дифузійного імпедансу залежно від частоти при різних значеннях товщини дифузійного шару. Встановлено, що дифузія обумовлює запізнення за фазою відносно струму зміни поверхневої концентрації електроактивних частинок.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

Drossbach, P. & Schulz, J. (1964). Elektrochemische untersuchungen an kohleelektroden –I. Die Űberspannung des Wasserstoffs. Electrochim. Acta., 9, pp. 1391-1404. doi: https://doi.org/10.1016/0013-4686(64)85018-0

Franceschetti, D. R., Macdonald, J. R. & Buck, R. P. (1991). Interpretation of finite-length-Warburg-type impedances in supported and unsupported electrochemical cells with kinetically reversible electrodes. J. Electrochem. Soc., 138, No. 5, pp. 1368-1371. doi: https://doi.org/10.1149/1.2085788

Jacobsen, T. & West, K. (1995). Diffusion impedance in planar, cylindrical and spherical symmetry. Electrochim. Acta., 40, No. 2, pp. 255-262. doi: https://doi.org/10.1016/0013-4686(94)E0192-3

Bisquert, J. & Compte, A. (2001). Theory of the electrochemical impedance of anomalous diffusion. J. Electroanal. Chem., 499, pp. 112-120. doi: https://doi.org/10.1016/S0022-0728(00)00497-6

Gabano, J. D., Poinot, T. & Huard, B. (2017). Bounded diffusion impedance characterization of battery electrodes using fractional modeling. Commun. Nonlinear Sci. Numer. Simul., 47, pp. 164-177. doi: https://doi.org/10.1016/j.cnsns.2016.11.016

Bisquert, J., Garcia-Belmonte, G., Fabregat-Santiago, F. & Bueno, P. R. (1999). Theoretical models for acimpedance of finite diffusion layers exhibiting low frequency dispersion. J. Electroanal. Chem., 475, pp. 152-163. doi: https://doi.org/10.1016/S0022-0728(99)00346-0

Lelidis, I., Macdonald, J. R. & Barbero, G. (2016). Poisson–Nernst–Planck model with Chang-Jaffe, diffusion, and ohmic boundary conditions. J. Phys. D: Appl. Phys., 49, 025503. doi: https://doi.org/10.1088/0022-3727/49/2/025503

Nielsen, J. & Hjelm, J. (2014). Impedance of SOFC electrodes: A review and a comprehensive case study on the impedance of LSM: YSZ cathodes. Elecrochim. Acta., 115, pp. 31-45. doi: https://doi.org/10.1016/j.electacta.2013.10.053

Schönleber, M., Uhlmann, C., Braun, P., Weber, A. & Ivers-Tiffée, E. (2017). A consistent derivation of the impedance of a lithium-ion battery electrode and its dependency on the state-of-charge. Electrochim. Acta., 243, pp. 250-259. doi: https://doi.org/10.1016/j.electacta.2017.05.009

Jacobsen, T., Hendriksen, P.V., Koch, S. (2008). Diffusion and convection impedance in solid oxide fuel cells. Electrochim. Acta., 53, pp. 7500-7508. doi: https://doi.org/10.1016/j.electacta.2008.02.019

Vetter, K.J. (1961). Elektrochemische Kinetik. Berlin: Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-642-86547-3

Takemori, Y., Kambara, T., Senda, M. & Tachi, I. (1957). Alternating current chronopotentiometry – reversible electrode process. J. Phys. Chem., 61, pp. 968-969. doi: https://doi.org/10.1021/j150553a029

Gorodyskii, A. V., Yudenkova, I. N. & Ischenko, N. A. (1982). Influence of alternative current frequencies on electrochemical polishing of carbon steel. Ukr. khim. zhur., 48, pp. 1105-1107 (in Russian).

##submission.downloads##

Опубліковано

24.04.2024

Як цитувати

Потоцька, В., Гічан, О., Скриптун, І., & Омельчук, А. (2024). Вплив товщини приелектродного шару на дифузійний імпеданс. Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, (1), 34–42. https://doi.org/10.15407/dopovidi2018.01.034