在电化学阻抗系列，就电化学阻抗是什么，如何测试，测试数据，等效电路拟合，拟合参数分析等进行了分析。最终我们落实到最终的分析上，需要进行综合归纳、分析，以达到电化学阻抗测试的预期目的。电化学阻抗到底如何进行分析呢？也没有哪篇文章、资料或者是书籍进行一个明确说明。但无论是对于文章撰写、报告撰写还是自行结果分析，科学、详细、条理、具体且深入的电化学阻抗结果分析就变得尤为重要。因此，本文就电化学阻抗结果如何分析进行详细解读。

将电化学阻抗结果分析总结为“三步走”分析法——基础数据解读、等效电路选择与解析、拟合参数深入解读。

9.1 电化学阻抗结果都有什么？

要想进行全面且深入的电化学阻抗分析，必须要明确电化学结果都有什么。

电化学阻抗的测试结果实际主要包括三部分内容：基础数据（Nyquist+Bode图）、等效电路图和延伸数据（拟合数据）。

9.1.1 基础数据（Nyquist图和Bode图）

在前面推文“电化学阻抗系列5：电化学阻抗数据解读”（电化学阻抗系列5：电化学阻抗数据解读）中就电化学阻抗的基础数据进行了分析，具体内容可以访问此推文。

实际电化学阻抗测试结果主要是频率、实部、虚部、相角构成的向量点，这些数据作为基础数据，在结果中最终以Nyquist图和Bode图的形式展示给我们，里面蕴含了界面的基本数据和信息。

9.1.2 等效电路图

在前面推文“电化学阻抗系列 6：电化学交流阻抗谱的等效电路拟合(定性+定量分析)”（电化学阻抗系列 6： 电化学交流阻抗谱的等效电路拟合(定性+定量分析)）和“电化学阻抗系列7：电化学阻抗等效电路拟合实操详解（后附软件）”（电化学阻抗系列7：电化学阻抗等效电路拟合实操详解（后附软件））就等效电路图基本原理、拟合原因等进行了分析。

等效电路作为电化学阻抗结果中的重要组成部分，其也是电化学阻抗结果和界面/电化学反应联系的桥梁，在进行分析的时候需要进行必要解析。

9.1.3 延伸数据（拟合数据）

我个人认为拟合参数是电化学阻抗最核心的结果，也可以认为是电化学阻抗的延伸数据结果。其是在基础数据和等效电路图的基础上得到的，具体的内容和信息可以参考前面推文“电化学阻抗系列 8：等效电路图拟合参数详析”（电化学阻抗系列 8：等效电路图拟合参数详析）。

要想明确各个元器件的具体参数，界面的具体组成以及具体的电化学反应，不仅仅需要进行定性分析，还必须要进行定量分析。定量分析的核心支撑就是拟合参数。前面推文中就涉及到的具体参数、化学意义和内涵进行了详细分析。

9.2 电化学阻抗结果分析案例详析

本文选用Corrosion Science中的高被引论文“Ramezanzadeh B , Niroumandrad S , Ahmadi A ,et al.Enhancement of barrier and corrosion protection performance of an epoxy coating through wet transfer of amino functionalized graphene oxide[J].Corrosion Science, 2016, 103(Feb.):283-304. ”作为案例就电化学阻抗结果的分析进行详细分析。

DOI:10.1016/j.corsci.2015.11.033.

9.2.1 看图说话（基础数据解读）

首先必须要说明Nyquist图和Bode图中体现的关键信息，其实对于不同领域、不同研究方向关注的点可能存在区别。上面给出了Nyquist图和Bode图分析的实际案例，结合该案例以及自己的经验说明分析要点包括哪些：
（1）Nyquist图：

▶对称性与不对称性：Nyquist图中的半圆是否对称可以提供重要线索。对称性良好的半圆常常意味着单一、均匀的反应过程；而不对称性则可能暗示并行反应、不同活性区域或表面不均匀性。

▶半圆形态和数量：半圆的半径通常代表电荷转移阻抗（Rct），即电荷在界面处的传递难易程度。单一半圆通常表明一个电荷转移过程，而多个半圆或复合结构可能暗示多重界面反应或不同的电极过程。

▶高频与低频区域特征：

高频区域（靠近原点）：通常反映溶液电阻，表示电解液的导电性及其均匀性。

中频区域：出现的半圆往往代表电荷转移过程，常用来评估电极/电解液界面的特性。

低频区域：出现线性趋势或“尾巴”状结构，通常代表扩散控制过程（如沃伯格阻抗），有助于分析扩散现象和控制步骤。

▶特殊形态：比如线性段（扩散阻抗）：在低频区域，图形会向右上方呈线性增加，通常表示扩散过程（如沃伯格阻抗），它与扩散控制过程相关。

按照上述关键点，依次进行分析，阐明基本的电化学过程。

（2）Bode图：

▶阻抗模值（|Z|）与频率关系：

高频区域：通常观察到较低的|Z|值，主要反映溶液电阻或体系的电解质导电性。

中频区域：若出现平坦平台，则该部分通常对应电荷转移过程，模值的大小与电荷转移阻抗相关。

低频区域：|Z|值上升，往往与扩散控制过程相关（如沃伯格阻抗），通常表示反应或扩散的限制步骤。

▶相位角（Phase Angle）与频率关系：

高相位角：若在中频区域中相位角接近90°，通常表示良好的电容行为，这意味着电极/电解质界面具备显著的电容特性。

低相位角：在高频或低频区域相位角趋近于0°，表明体系阻抗成分主要为纯电阻性（如溶液电阻或扩散电阻）。

▶频率依赖特征：

在高频、中频、低频三个区域中，相位角的变化揭示了不同反应过程的时间常数和电荷传递机制。Bode图通常能够直观地展示电容-电阻并联网络的行为。

最大相位角与扩散行为：在中频区域中相位角的峰值越高，通常代表了电极表面的均匀性和电容性；若出现明显的低频段尾部拖曳（低频线性增加的趋势），则表明扩散过程可能受到控制或有较强的限制作用。

▶多重时间常数的识别：Bode图中的多重峰值表示系统中有多种反应机制或并行反应。这在多重界面反应或多层结构体系中较为常见，能够区分不同的界面或层次的阻抗特性。

这些要点帮助我们在Bode图中解读不同频率区域的电化学特征，进一步理解电极界面特性、扩散效应和电荷传递过程。所以，我们在详细分析的时候需要根据我们的体系依次进行解读。

9.2.2 等效电路图选择与解析

等效电路图的选择实际是依据基础数据以及Nyquist图和Bode图的形态进行的，所以我们在实际SCI论文的撰写以及电化学阻抗的结果解析中，必须要为什么选择该等效电路图进行简要说明。

同时，需就等效电路图进行详细说明，尤其是涉及到的电化学元器件进行说明。甚至在部分研究中，需要就电化学元器件的化学意义以及和界面之间的关系进行说明。比如：

单一半圆结构：对于Nyquist图中只有一个半圆的情况，通常选择简单的电阻-电容(R-C)并联电路。该电路模型常用于描述单一电荷转移过程，如电极/电解质界面的单层电荷转移。

双层或多层结构：若Nyquist图中出现多个半圆（或多个相位角峰值），表示体系中有多种反应机制或界面过程。可以采用串联的多R-C单元模型，分别对应不同的反应或扩散层。

扩散控制过程：若在低频区域观察到明显的“尾巴”或线性上升趋势，则表明有扩散控制过程。此时需要引入沃伯格阻抗元件(W)，以反映扩散阻抗的影响。

不均匀界面：对于电极表面不均匀或具有多重时间常数的体系，常采用恒相位元件(CPE)代替理想电容元件，以更准确地拟合实际的界面阻抗行为。

9.2.3 拟合参数深入解读

前面已经说明了，我认为电化学阻抗的拟合数据是整个电化学阻抗最核心的内容，所以需要就拟合参数进行深入解读。一是需要就参数的大小、变化等进行分析和说明；二是需要就参数的电化学意义进行说明；三是和电化学体系、反应体系结合，进行深入分析。通过拟合参数的深入解读有助于分析电极过程、腐蚀特性及界面状态。通过监测和解读参数的变化，研究者可以揭示电极反应的动态过程、缓蚀剂作用机理以及腐蚀产物的生成过程。

这里不再进行赘述，若要明确电化学参数的具体如何分析，请参考前一篇推文“电化学阻抗系列 8：等效电路图拟合参数详析”。

本文主要介绍电化学阻抗结果分析和论文撰写的主要思路，其中涉及到的一些基础知识、理论等，请移步阅读前面几篇推文，里面进行了十分详细的分析和解读。