質(zhì)子交換膜燃料電池(proton exchange membrane fuel cell，PEMFC) ：是一種采用可傳導(dǎo)質(zhì)子的聚合膜作為電解質(zhì)，將存在于燃料中的化學(xué)能通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置。具有能量轉(zhuǎn)換率高、環(huán)境友好、安靜、可靠性高、能量密度高等特點(diǎn)，是非常有發(fā)展前途的發(fā)電技術(shù)，一直以來(lái)都是科研院所及企業(yè)研究的熱點(diǎn)。PEMFC由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電池內(nèi)部的電化學(xué)機(jī)理仍處于探索階段。通常PEMFC的性能會(huì)受到外部運(yùn)行條件以及內(nèi)部組件的影響，這使得電池行為復(fù)雜化，對(duì)研究提升其性能造成了很大的挑戰(zhàn)。

    電化學(xué)阻抗譜(electrochemical impedance spectroscopy，EIS)是一種暫態(tài)電化學(xué)測(cè)量技術(shù)，屬于交流信號(hào)測(cè)量范疇，具有測(cè)量速度快、對(duì)研究對(duì)象表面狀態(tài)干擾少的特點(diǎn)，能夠?qū)﹄姌O過(guò)程動(dòng)力學(xué)及表面狀態(tài)進(jìn)行模擬及表征，已在電化學(xué)機(jī)理判斷上做出了重大貢獻(xiàn)。EIS是采用一個(gè)頻率可變的小幅正弦波電壓（或電流）信號(hào)，對(duì)測(cè)試體系微擾以激勵(lì)阻抗響應(yīng)，從而得到體系相應(yīng)參數(shù)。一般要求擾動(dòng)的電壓信號(hào)振幅在5-15mV，電流信號(hào)在工作電流10%以下。

    根據(jù)擬合結(jié)果倒推阻抗譜的等效電路圖，通過(guò)明確電路中的基礎(chǔ)元件及物理意義，判斷電極過(guò)程及機(jī)理，其難點(diǎn)是基礎(chǔ)元件與電池內(nèi)部的聯(lián)系，如圖1所示。EIS在燃料電池電池領(lǐng)域的應(yīng)用上，主要是通過(guò)電池的電路模型，以明確電化學(xué)參數(shù)的意義，大多數(shù)電池碰到的問(wèn)題是在于難以區(qū)分其陰極、陽(yáng)極貢獻(xiàn)，對(duì)電極的單獨(dú)研究則可以明確其基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題，指明電池改進(jìn)方向。