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    质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell，PEMFC) ：是一种采用可传导质子的聚合膜作为电解质，将存在于燃料中的化学能通过电化学反应直接转化为电能的发电装置。具有能量转换率高、环境友好、安静、可靠性高、能量密度高等特点，是非常有发展前途的发电技术，一直以来都是科研院所及企业研究的热点。PEMFC由于其结构复杂，电池内部的电化学机理仍处于探索阶段。通常PEMFC的性能会受到外部运行条件以及内部组件的影响，这使得电池行为复杂化，对研究提升其性能造成了很大的挑战。

    电化学阻抗谱(electrochemical impedance spectroscopy，EIS)是一种暂态电化学测量技术，属于交流信号测量范畴，具有测量速度快、对研究对象表面状态干扰少的特点，能够对电极过程动力学及表面状态进行模拟及表征，已在电化学机理判断上做出了重大贡献。EIS是采用一个频率可变的小幅正弦波电压（或电流）信号，对测试体系微扰以激励阻抗响应，从而得到体系相应参数。一般要求扰动的电压信号振幅在5-15mV，电流信号在工作电流10%以下。

    根据拟合结果倒推阻抗谱的等效电路图，通过明确电路中的基础元件及物理意义，判断电极过程及机理，其难点是基础元件与电池内部的联系，如图1所示。EIS在燃料电池电池领域的应用上，主要是通过电池的电路模型，以明确电化学参数的意义，大多数电池碰到的问题是在于难以区分其阴极、阳极贡献，对电极的单独研究则可以明确其基础科学问题，指明电池改进方向。