第十九篇 电化学阻抗谱（EIS）-（9）
Laboratory Of Research & Development, BAS Inc.
Professor Noriyuki Watanabe
Professor Noriyuki Watanabe
上侧线上的rt是源于电子在氧化钛粒子中的移动速度的电阻分量的微分贡献，下侧线是溶液侧的电阻分量的微分贡献，因为其很小，可以忽略不计。 连接上下两条线之间的并联回路，相当于在纳米粒子/溶液界面的电子的再结合反应速度的电阻成分的微分的贡献rk，与界面双层电容和化学电容（对应于注入二氧化钛颗粒中的电子密度的变化）的组合电容的微分贡献Cm所组成。 该模型的阻抗由式(19-1)给出。
图19-1 TiO2阳极传输线模型图
式(19-1)
图19-2 TML模型,如果Rt<<Rct
图19-3 Rt>>Rct的情况
当TiO2薄膜电极的厚度为L时，Rt=rtL、Rct=rk/L、Cm=cmL, ωk=1/CmRct, ωd=1/CmRt的关系。 Rt<<Rct时，Z=(Rt/3)+[Rct/{1 + (iω/ωk)}]成立，奈奎斯特图如图19-2所示。另一方面，Rt>>Rct则Z=RtRct/{1+（iω/ωk)}]1/2如图19-3所示。 作为DSSC,像图19-2那样，Rct很大（即注入的电子的再结合较少）的情况更为可取。 图2是高频率部分的放大表示。
图19-4 Rtct>>Rt,氧化钛阳极的奈奎斯特图
如图19-4所示。 特征是高频部从斜率为45度的直线及随后的中频到低频部分的的这条弧线。 弧线顶部的顶点频率
（ωrec/2π），f=0时的阻抗（直流电阻值，Rt/3 + Rct、高频率范围的直线和圆弧交点处的实轴R1/3 + Rct）的值到RctRt，Cm的值。
Rt是介孔氧化钛电极中的电子移动有关的电阻，最好是尽可能小。Rct（或Rrec）是氧化钛电极中电子的再结合反应（主要是用于电解液中的I3-还原的消耗）的电阻，再结合反应越慢，Rct就会变大，对于DSSC来说是理想的。
Cm是注入到TiO2中的电子数量的反映，因此期望其能越大越好。RctCm是低频率区域半圆的时间常数，该值大说明半圆尽可能地出现在低频，且该半圆的直径大。 电阻值越大，半圆越大越好，这可能会被认为是奇怪的，但这是因为电子的再结合反应速度越慢，损耗越小，DSSC能够有效地发挥作用。 这是Bisquert等人的小组开发和发展的方法1）该方法也适用于最近突然引起关注的钙钛矿型SC的分析。
参考文献
[19-1] J.Bisquert et al.，J.Am.Chem.Soc.,130,11312，（2008）
Rt是介孔氧化钛电极中的电子移动有关的电阻，最好是尽可能小。Rct（或Rrec）是氧化钛电极中电子的再结合反应（主要是用于电解液中的I3-还原的消耗）的电阻，再结合反应越慢，Rct就会变大，对于DSSC来说是理想的。
Cm是注入到TiO2中的电子数量的反映，因此期望其能越大越好。RctCm是低频率区域半圆的时间常数，该值大说明半圆尽可能地出现在低频，且该半圆的直径大。 电阻值越大，半圆越大越好，这可能会被认为是奇怪的，但这是因为电子的再结合反应速度越慢，损耗越小，DSSC能够有效地发挥作用。 这是Bisquert等人的小组开发和发展的方法1）该方法也适用于最近突然引起关注的钙钛矿型SC的分析。
参考文献
[19-1] J.Bisquert et al.，J.Am.Chem.Soc.,130,11312，（2008）