本章为应用指南的第三部分，主要阐述能量转换装置相关的电化学技术。本章主要讨论的是电化学阻抗谱基础（EIS）知识并且将通过在单电化学电容和堆栈上的测试介绍Gamry的电化学阻抗技术。

本系列指南的部分将讨论电容器理论基础并且阐述集中用于研究电化学电容的几种技术手段。

第二部分主要解释Gamry电化学能量PWR800软件在能量转换装置循环测试上的使用。阐述了单电池和堆栈在循环过程中不同设置参数的影响。

本指南中描述的几种电化学阻抗谱技术（EIS）可以在Gamry技术中完成。为此，测试在如下几种电容进行： Nesscap公司的3F双电层电容（EDLCs）（P/N ESHSR 0003C0 002R7）和5F双电层电容（EDLCs）（P/N ESHSR 0005C0 002R7），Maxwell公司的650F双电层电容（P/N BCAP0650 P270）以及Taiyo Yuden公司的1F PAS赝电容（P/N PAS0815LR2R3105）。PAS是一种沉积在电极上的导电半导体多并苯半导体首字母的缩写。

本指南中的数据均采用Gamry EIS300和Reference 3000进行记录。所有绘图都由Gamry电化学分析软件Echem Analyst生成和评价。

电化学阻抗谱是在研究电化学体系中一种被广泛应用的技术。EIS的优势在于测试对研究体系无损。这使得进一步电化学测量和后期研究成为可能。

电化学阻抗谱是一种测量电化学电容中等效串联电阻常用的方法。其同样可以用来建立模型描述未知的反应机理。采用这些模型也可以研究电容的非理想性。

一般来说，在电化学阻抗谱实验过程中需要给研究体系施加一个正弦交流激励信号，并且对交流响应进行测量。输入信号的频率在测试过程中是变化的。终，计算得到体系的阻抗Z，表示为大小Z0，单位是欧姆（Ω）以及相移φ，单位是度（°）。

GamryEIS300软件可以以如下四种不同模式测试阻抗谱：

在恒电压模式中，施加直流电压与一个交流电压信号叠加。信号的频率在实验过程中是变化的，并且测量了相敏交流电流响应。

恒电流模式与恒压模式类似。与之相反的是，在实验过程中施加了一个与交流电流信号叠加的直流电流，并且测量了相敏交流电压响应。

复合EIS同样采用恒流电池控制。此外，为了保持几乎恒定的交流电势响应，对交流电流的振幅进行调节。

在研究中恒压模式常见。然而，在施加直流电压中微小的出错都会引起低阻抗电池中巨大的直流电流，从而破坏电池。因此，在低阻抗电池中更倾向于采用恒流模式和混合模式EIS。

优化EIS是一种与上述方法都不同的多重正弦波技术。不同于只有单频率的单正弦波形，该技术同时对测试体系施加以几个频率的多个波形。因此电化学阻抗谱测试可以简化为四合一。优化电化学阻抗谱可以以恒压或者恒流模式进行。