DISSERTATION_BURZLER_RAPHAELA.pdf - OPUS - Universität ...

4.6 Elektrochemische Impedanzspektroskopie
BLOCKIERENDE ELEKTRODEN
Die Eigenschaft von blockierenden Elektroden ist ein weitverbreitetes Phänomen in der
dielektrischen Spektroskopie. Bei abnehmenden Frequenzen nimmt der Einfluss stark zu,
wodurch auch der Verlauf von • im Spektrum am stärksten beeinflusst wird, da für niedrige
Frequenzen eine konstante Dielektrizitätskonstante erwartet wird. Allerdings führt die
Tatsache von blockierenden Elektroden zu einem enormen Anstieg im Kurvenverlauf und
•
damit nimmt die Permittivität kolossale Werte an. Die Gleichstromleitfähigkeit Š DC weicht
ebenfalls durch den Effekt stark von ihrem konstanten Verhalten ab, indem sie in dem
charakteristischen Frequenzbereich um mehrere Dekaden einbricht. Folglich ist der Einfluss
auch bei der Auftragung des Imaginärteils •• gemäß dem Zusammenhang Š • · •• ·
bemerkbar. •• wächst von großen Frequenzen her mit Steigung 1 an und flacht dann durch
den Blocking-Effekt (BE) ab. Die Abweichung aller drei Kurvenverläufe von • , •• und Š • sind in
der Abbildung 4.24 schematisch dargestellt.
Bei sehr hohen Frequenzen schwingen die Elektrolytionen um ihre Ausgangsposition, da der
Wechsel des elektrischen Feldes zu schnell passiert, als dass die Elektrolytionen merklich ihre
Position verändern. Ganz anders ist die Situation bei sehr niedrigen Frequenzen, bei denen die
Ionen Zeit haben eine bestimmte freie Weglänge zurückzulegen. Da der hochporöse Kohlenstoff
im Aufbau des elektrochemischen Doppelschichtkondensators als Elektrode des Plattenlog
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( )
ohne BE
mit BE
log 10
( )
f -1
log 10
( )
DC
log 10
( f )
Abbildung 4.24: Schematische Darstellung der Auswirkung blockierender Elektroden (BE)
auf den Real- und Imaginärteil der komplexen Permittivität und auf den Realteil der Leitfähigkeit
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