三氧化鎢薄膜電化學(xué)交流阻抗分析

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為更進(jìn)一步研究三氧化鎢薄膜電極的電化學(xué)行為，對(duì)三氧化鎢薄膜進(jìn)行了電化學(xué)交流阻抗分析，交流電壓幅度為5mV，頻率范圍為10mHz至10kHz，電壓為0VvsAg/AgCI。實(shí)驗(yàn)結(jié)果在復(fù)平面上的Nyquist曲線及相應(yīng)的模擬電路如圖3.19所示。Nyquist曲線在高頻區(qū)具有一個(gè)半圓，中頻區(qū)是一條斜率為45“的直線(Warburg元件)，以及在低頻區(qū)的另一條直線。這一典型的曲線形狀及其模擬電路在文獻(xiàn)中都得到了較好的解釋。其中，對(duì)于各個(gè)薄膜樣品，電解質(zhì)電阻REL均為4.5Ωcm-2cm左右。另一個(gè)電阻即薄膜與電解質(zhì)的界面電荷轉(zhuǎn)移電阻Rct從24.5降至20.2Ωcm-2，說(shuō)明多孔性表面有利于離子的轉(zhuǎn)移。兩種薄膜最大的不同在低頻區(qū)，該直線代表了一種恒相位元件(constant phase element)QCPE.C.Bohnke等曾對(duì)這一現(xiàn)象進(jìn)行了詳細(xì)的討論（公式1）。其中0<n<1,aCPE為阻抗圖中低頻區(qū)直線與虛軸的夾角。冪指數(shù)n與薄膜的孔隙率相關(guān)。從圖3.19a中可以看出，無(wú)PS球模板的WO3薄膜的aCPE接近于0，因此n約等于1，證實(shí)該WO3薄膜中孔隙率很低。而對(duì)于有PS球模板的W03薄膜，對(duì)應(yīng)于300s和600s的沉積時(shí)間，其。值分別為0.76和0.68，表明具有一定的孔隙率。

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