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电化学阻抗谱理论与实践
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电化学阻抗谱(EIS)常被归类于众多经典电化学方法中的一种。
在大多数的电化学教材中,EIS的篇幅非常有限,多则一章,少则一节。
EIS的通俗讲解,往往是从等效电路出发。
其定位被矮化,其篇幅被压缩,其讲法被固化。这些长期存在的问题,限制了电化学从业人员认识和运用EIS方法。
Learn EIS the hard way,是本课程的号召。
在这里,EIS不再是等效电路元件的组合艺术,更不是众多参数优化方法的试验场,而是一种求解电化学偏微分方程组的数学物理方法。
这一新视角下,EIS展现出别样的魅力。它带你从另一个空间去理解电化学。在那个空间中,原本交织在一块的电化学过程一一分开呈现在你面前。它让你得到一个电化学问题的解析解,甚至是精确解。翻一翻电化学教科书,你就会知道解析解在电化学中是多么稀有的。从解析解,认识电化学,是一种享受。
通过本课程的学习,你学到的不止是EIS的知识,更是电化学建模的一般方法,还有Matlab编程的基本技能。
这个盛夏,再遇EIS!


课程安排

第一讲:数学物理基础(2021.08.21 15:00-17:00)
数学基础:复数论、傅里叶变换、Dirac函数、微分方程
物理基础:物质传输、界面反应、电路原理

第二讲:原理与测量(2021.08.22 15:00-17:00)
原理:傅里叶变换
测量:装置设计、参考电极、测量参数、其他注意事项

第三讲:电化学界面阻抗谱理论(2021.08.28 15:00-17:00)
理想极化电极界面
带表面反应的电极界面
电池中的界面
应用案例

第四讲:多孔电极阻抗谱理论(2021.08.29 15:00-17:00)
de Levie模型
一个普适的多孔电极阻抗谱理论
应用案例

第五讲:Matlab建模案例实操一(2021.09.04 15:00-17:00)
仿真电化学界面的EIS

第六讲:Matlab建模案例实操二(2021.09.05 15:00-17:00)
仿真多孔电极的EIS

 

讲师介绍
黄俊,清华大学汽车工程系本科、博士。曾任教于中南大学,任特聘副教授。2020年起,在洪堡基金会的资助下,依次在德国于利希研究中心、德国乌尔姆大学、西班牙阿利坎特大学,开展访问研究。主要致力于开发新的电化学界面理论。其他研究爱好包括电化学阻抗谱理论,电化学中的解析解,和电化学科学史。任第三届亚洲阻抗谱会议共同主席(2019年,长沙),第十二届国际阻抗谱会议电化学能源方向共同召集人(2022年,北京),中国电化学会会刊《电化学》青年编委(2020-2022),Current Opinion in Electrochemistry表面化学专辑(2019)共同客座编辑、电催化专辑(2022)共同客座编辑。
主要研究结果包括:(1)电化学界面的密度-电势混合泛函理论(Electrochim. Acta, 2021, 389, 138720);(2)电催化界面非单调表面荷电行为(J. Chem. Phys. 2018, 148, 044704);(3)电催化反应理论(单电子J. Chem. Phys. 2020, 153, 164707; 多电子Phys. Chem. Chem. Phys. 2018, 20, 11776);(4)求得了几个电化学界面(J. Electrochem. Soc. 2020, 167 166517)和多孔电极(J. Electrochem. Soc. 2016, 163, A1983)阻抗响应的解析理论解。

 

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