دانلود مقالات ISI درباره طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی + ترجمه فارسی

طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی(ELECTROCHEMICAL IMPEDANCE SPECTROSCOPY) یکی از مهم ترین روش های مشخصه یابی سیستم های الکتروشیمیایی و از جمله ی آن سلول های خورشیدی فوتوالکتروشیمیایی رنگدانه ای است. در این روش، پتانسیل اعمال شده به سیستم با مدولاسیون یک موج سینوسی کوچک، دچار اختلال شده و پاسخ به صورت جریان سینوسی بر حسب تابعی از فرکانس مدولاسیون اندازه گیری می شود. امپدانس به صورت نسبت ولتاژ به جریان سیگنال تعریف می شود. تفسیر طیف امپدانس با استفاده از مدارهای معادل انجام می شوند. اجزای سلول و سطوح تماس به صورت مولفه های الکتریکی مانند مقاومت ها و خازن ها نمایش داده می شوند. با تطابق طیف امپدانس اندازه گیری شده، با مدار معادل می توان مقادیر عددی پارامترهایی مانند مقاومت اجزای سلول، خازن های تشکیل شده روی مرزها و امپدانس پخشی در الکترولیت را به دست آورد. امپدانس الکتریکی یا به طور ساده امپدانس، میزان مخالفت در برابر جریان متناوب سینوسی را توصیف می‌کند. در جریان مستقیم تفاوتی بین مقاومت و امپدانس نیست چرا که می‌شود مقاومت را به عنوان امپدانس با فاز صفر درجه تصور کرد. واربرگ اولین کسی بود که مفهوم امپدانس را به سیستم‌های الکتروشیمیایی توسعه داد. اساس کار این روش اندازه‌گیری امپدانس جریان متناوب در دامنه‌ای از فرکانس است. به دلیل توسعه دستگاه‌های کاربردی در این روش و قابلیت دست¬یابی به اطلاعات اضافی در مورد و عملکرد پیل الکتروشیمیایی، استفاده از این روش رو به گسترش می¬باشد. این روش شامل اعمال پتانسیل کوچک متغیر با زمان، اندازه گیری چگالی جریان تبادلی، تعیین امپدانس سیستم و زاویه فاز امپدانس می‌باشد. در واقع در آنالیز EIS، امپدانس سیستم (Z)، زاویه فاز بین امپدانس و پتانسیل اعمالی، به‌صورت تابعی از فرکانس اعمالی تعیین می‌شوند. به ‌طور ‌کلی دو جزء مختلف در امپدانس دخیل است. اولین جزء ناشی از حضور مقاومت‌ها در مدار بوده و تنها مقدار موج متناوب را تغییر ‌می‌دهد. این جزء با نام جزء واقعی شناخته‌ می‌شود. جزء دوم ازسایر اجزای مدار مانند خازن و سلف ناشی ‌می‌شود. این جزء را جزء موهومی (Z″) می‌نامند. امپدانس موهومی علاوه بر مقدار موج متناوب، فاز آن را نیز تحت ‌تأثیر قرار ‌می‌دهد. واکنش های الکتروشیمیایی در سطح مشترک الکترود- الکترولیت را نمیتوان با استفاده از اندازه‌گیریهای الکتروشیمیایی قدیمی، بهطور کامل درک نمود. آن روشها تنها جریانهای فارادهای و غیرفارادهای را نشان میدهند. توصیف کامل این واکنشها، نیاز به اندازهگیری های امپدانس در محدوده وسیعی از فرکانس و پتانسیل های مختلف و نیز سنجش همه مشخصه های الکتریکی سطح دارد. اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی، ابزاری نیرومند برای توصیف سیستم‌های الکتروشیمیایی مختلف است. واربورگ اولین کسی بود که مفهوم امپدانس را به سیستم‌های الکتروشیمیایی توسعه داد. اما Epelboin و همکارانشان برای اولین بار در دهه ۱۹۶۰ میلادی آنالیز سیستم دینامیک مدرن را معرفی کردند. مانسفلد و کندیگ اولین کسانی بودند که اصطلاح «طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی» را در مقالهٔ خود بکار بردند. در مطالعه سیستم های الکتروشیمیایی،روش EIS به عنوان وسیله ای قدرتمند در مطالعه خوردگی (تعیین سرعت خوردگی،بررسی لایه روئین،عملکرد بازدارنده ها،تعیین مکانیزم واکنش و. . )ارزیابی پوششها(بررسی صحت پوششها،اندازه گیری دی الکتریک،تعیین بازدهی حفاظت دربرابر خوردگی و. . )ابکاری الکتریکی(فرمولاسیون حمام،عملیات آماده سازی سطح،مکانیزم رسوب گذاری،تعیین خصوصیات رسوب و. . . )،سرامیکها(تعیین خصوصیات سرامیک،تعیین ضخامت و. . )و نیمه هادیها روزبه روز مهمتر می شود. از کاربردهای طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی می‌توان به موارد زیر اشاره نمود: خوردگی / پیل‌ها / پوشش‌دهی الکتریکی/ نیمه‌رساناها.