電化學阻抗譜(electorochemical impedance spectroscopy, EIS)是研 究超級電容器電極及材料動力學行為的重要工具。本實驗在開路狀態 (open circuit)給予系統 10mV 的干擾電壓，在頻率範圍 100kHz~0.01Hz 進行電化學阻抗實驗。超級電容器的阻抗特性包括相角為零度的純電 阻，相角為九十度的純電容器及兩者混和等，其中純電容器部分由於 電極的不均勻性及材料特性等因素，有時候會用等相元素(constant phase element, CPE)代替。在高頻區域，由於電容與頻率成反比，使得 電容相當小，因此電化學系統會表現較類似純電阻的行為；在中頻區
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圖29 在 1M Na2SO4電解液中3 個溫度試片之奈奎斯特圖
圖30 在 1M NaOH 電解液中 3 個溫度試片之奈奎斯特圖
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圖31 100c 試片在各濃度 Na2SO4電解液中之奈奎斯特圖
圖32 100c 試片在各濃度 NaOH 電解液中之奈奎斯特圖
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表13 100c 溫度試片在各濃度 Na2SO4電解液中的轉移阻力(Rt)、系 列電阻(Rs)關係表
Na2SO4-100c Rs Rct 相角°
0.5M 399.31 191.66 57.18°
1M 18.02 39.72 54.72°
3M 375.98 115.26 50.98°
表12 100c 溫度試片在各濃度 NaOH 電解液中的轉移阻力(Rt)、系 列電阻(Rs)關係表
NaOH-100c Rs Rct 相角°
0.5M 43.75 23.36 45.78°
1M 43.59 13.62 43.58°
3M 36.40 56.99 50.50°
36 100c>200c>300c。又將比電容最大的 100c 樣品分別換到 0.5M 及 3M 的 NaOH 電解液裡面以掃描速率 0.02V/s、0.1V/s 做循環伏安 法，實驗結果為1M>3M>0.5M。結果和在電解液 Na2SO4中一樣掃 描速率越低比電容越高，1M 的電解液掃描出來的比電容也最高。
3.在濃度 1M 的 Na2SO4 電解液中使用兩種不同的充電電流密度 0.5mA/cm2、1.0mA/cm2，樣品的比電容大小關係為100c>200c>300c。
我們嘗試將比電容最大的100C 樣品換至濃度 0.5M、3M 的 Na2SO4
的電解液中同樣使用0.5mA/cm2、1.0mA/cm2這兩種充電電流密度，
結果比電容大小皆為1M>0.5M>3M。
4.在 1M 的 NaOH 使用 0.5mA/cm2、1.0mA/cm2這兩個不同的充電電 流密度，樣品的比電容大小關係100c>200c>300c。又將比電容最大 的樣品試片換至0.5M 及 3M 濃度的 NaOH 電解液中使用 0.5mA/cm2、 1.0mA/cm2的充電的電流密度，結果比電容大小皆為1M>0.5M>3M。
5. 在 1M Na2SO4 和 NaOH 電 解 液 中 各 溫 度 試 片 電 阻 大 小 皆 為 300c>200c>100c。
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6.比電容最大之 100c 樣品在個濃度 Na2SO4 電解液中電阻大小為 0.5M>3M>1M。
7.比電容最大之 100c 樣品在各濃度 NaOH 電解液中電阻大小為 3M>1M>0.5M。
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