2.5.4. Phương pháp đo phổ tổng trở điện hóa
Phương pháp phân tích phổ tổng trở điện hóa (EIS) là một công cụ mạnh trong nghiên cứu các hiện tượng hóa lý xảy ra ở bề mặt rắn-lỏng. EIS nhanh chóng trở thành phương pháp phổ biến cho nhiều nghiên cứu ứng dụng như pin điện hóa, pin
48
nhiên liệu, lớp phủ hữu cơ, vật liệu gốm sứ, bán dẫn, sensor, polyme dẫn điện… Bản chất của phương pháp phân tích phổ tổng trở điện hóa là xác định sự phụ thuộc của tổng trở theo tần số. Thông thường các quá trình này được khảo sát trong vùng tần số từvài trăm mHz đến hàng chục MHz, thậm chí GHz tùy vào đối tượng và mục đích nghiên cứu. Đối với các vật liệu có tính dẫn ion và các quá trình điện hóa, quá trình dẫn điện do sự tham gia của các ion có độ linh động nhỏ hơn rất nhiều so với độ linh động của điện tử, vì vậy phép đo chỉ phù hợp với dải tần số thấp để các ion có thểđáp ứng kịp sự biến đổi của điện trường.
Vềcơ bản phương pháp phân tích EIS là phương pháp nghiên cứu liên quan đến việc so sánh các đặc tính điện xoay chiều của hệđã có với các mạch tương đương. Chính vì vậy, để xác định các tham số như độ dẫn điện, các tham số về quá trình dịch chuyển điện tích hay hệ số khuếch tán của các ion trong các vật liệu bằng phương pháp phân tích phổ tổng trở, chúng ta phải dựa vào mối liên hệ giữa chúng với các thành phần điện trở hay tụđiện trong sơ đồ mạch điện tương đương. Các thành phần tương đương trong mạch có thể kể đến như điện trở dung dịch (electrolyte resistance), điện dung lớp kép (Double Layer Capacitance), trở kháng Warburg (Warburg Resistance), điện trở truyền điện tích (Charge Transfer Resistance) [160].