DRTtools：用于电化学阻抗谱分析的免费开放分布弛豫时间方法

原文标题：DRTtools: Freely Accessible Distribution of Relaxation TimesAnalysis for Electrochemical Impedance Spectroscopy

这是一篇关于电化学阻抗谱(EIS)分析中分布弛豫时间(DRT)方法的学术论文，主要介绍了DRT方法的基本理论、在电化学领域的应用、DRTtools.com平台的使用教程以及未来展望。以下是对这些核心内容的简要概述：

1. 电化学阻抗谱(EIS)简介:
   • EIS定义与应用：电化学阻抗谱(EIS)是一种通过施加小振幅交流(AC)信号并测量系统响应来分析电化学过程的强大技术，广泛应用于电池、腐蚀科学、电催化等领域。
   • 传统分析方法：传统EIS数据分析通常采用等效电路模型(ECM)，但这种方法存在模型选择困难、结果解释模糊等问题。
2. 分布弛豫时间(DRT)方法:
   • DRT方法概述：DRT方法将频域阻抗数据转换为时域分布，避免了ECM的复杂性和主观性，提供更直观的电化学过程分析。
   • 理论基础：DRT基于系统阻抗可以表示为无限多个并联RC元件的总和，每个元件具有特定的时间常数。通过解卷积得到y(log τ)分布函数，峰位置表示过程的时间常数，峰面积与电阻贡献成正比。
3. DRT在电化学中的应用:
   • 电池领域：DRT用于区分固态电解质中的SEI/CEI形成、电荷转移动力学和固态扩散等过程。
   • 燃料电池：DRT用于分离膜脱水、阳极中毒、气体传输限制和质子转移动力学等过程，阐明降解路径。
   • 其他应用：DRT还广泛应用于腐蚀科学、电解质开发、气体传感、超电容器、农业、生物学和医学等领域。
4. DRTtools.com平台介绍:
   • 平台功能：DRTtools.com是一个免费访问的在线平台，提供核心的DRT分析功能，包括数据输入、参数设置、DRT解卷积、贝叶斯DRT分析和峰分析等。
   • 使用教程：用户可以通过导入实验数据、设置分析参数、选择径向基函数和正则化参数等步骤进行DRT分析。平台还提供自动参数选择工具和贝叶斯希尔伯特变换(BHT)分析来评估数据质量。
5. 未来展望:
   • 自动化与严谨性：DRT方法正朝着更高的自动化和严谨性发展，包括操作条件下的多维DRT、关键变量的显式考虑以及与ECM、数字孪生和电池管理系统(BMS/EMS)的集成。
   • 人工智能集成：DRT与人工智能和机器学习的结合有望实现电池健康状态诊断、寿命预测、降解机制识别和材料分类等高级功能。

这篇文章为电化学阻抗谱数据分析提供了新的视角，通过DRT方法和DRTtools.com平台的应用，推动了电化学系统的深入理解和性能优化。