Analýza elektrických parametrů kapalného elektrolytu pomocí impedanční spektroskopie

Abstract

Bakalářská práce se zabývá impedanční spektroskopií elektrochemických systémů, zejména kapalných elektrolytů. Metoda impedanční spektroskopie se hojně využívá k popisu elektrochemických článků, baterií a elektrolytů z důvodu diagnostiky v širokém spektru frekvencí. V práci jsou představeny hlavní typy zobrazování impedancí v komplexní a frekvenční rovině, a také základní informace o používaných měřicích metodách a metodách pro impedanční analýzu impedance. Stěžejní část práce byla tvorba SW pro automatizované měření impedancí a odhad parametrů náhradního obvodu pomocí základních a specializovaných obvodových prvků. K aplikaci bylo připraveno pracoviště s vyrobenými elektrodami pro měření kapalných elektrolytů. Funkčnost aplikace byla ověřena při reálných měřeních různě koncentrovaných vodných roztoků se solí. Správnost odhadovaných parametrů náhradního obvodu byla ověřena na změřených jednoduchých obvodech zapojených ze základních obvodových prvků a pomocí komerčně používané aplikace ZView.

The bachelor thesis deals with impedance spectroscopy of electrochemical systems, especially liquid electrolytes. The method of impedance spectroscopy is widely used to describe electrochemical cells, batteries and electrolytes for diagnostic purposes over a wide range of frequencies. This thesis presents the main types of impedance imaging in the complex and frequency domain, as well as basic information on the measurement methods used and the methods for impedance analysis. The main part of the thesis was the development of software for automated impedance measurements and estimation of equivalent circuit parameters using basic and specialized circuit elements. A workplace with fabricated electrodes for liquid electrolyte measurements was prepared for the application. The functionality of the application was verified by real measurements of different concentrations of water and salt solutions. The validity of the estimated equivalent circuit parameters was verified on measured simple circuits connected from basic circuit elements and was also verified using the commercially used ZView software.