質子交換膜燃料電池(proton exchange membrane fuel cell，PEMFC) ：是一種采用可傳導質子的聚合膜作為電解質，將存在于燃料中的化學能通過電化學反應直接轉化為電能的發電裝置。具有能量轉換率高、環境友好、安靜、可靠性高、能量密度高等特點，是非常有發展前途的發電技術，一直以來都是科研院所及企業研究的熱點。PEMFC由于其結構復雜，電池內部的電化學機理仍處于探索階段。通常PEMFC的性能會受到外部運行條件以及內部組件的影響，這使得電池行為復雜化，對研究提升其性能造成了很大的挑戰。

    電化學阻抗譜(electrochemical impedance spectroscopy，EIS)是一種暫態電化學測量技術，屬于交流信號測量范疇，具有測量速度快、對研究對象表面狀態干擾少的特點，能夠對電極過程動力學及表面狀態進行模擬及表征，已在電化學機理判斷上做出了重大貢獻。EIS是采用一個頻率可變的小幅正弦波電壓（或電流）信號，對測試體系微擾以激勵阻抗響應，從而得到體系相應參數。一般要求擾動的電壓信號振幅在5-15mV，電流信號在工作電流10%以下。

    根據擬合結果倒推阻抗譜的等效電路圖，通過明確電路中的基礎元件及物理意義，判斷電極過程及機理，其難點是基礎元件與電池內部的聯系，如圖1所示。EIS在燃料電池電池領域的應用上，主要是通過電池的電路模型，以明確電化學參數的意義，大多數電池碰到的問題是在于難以區分其陰極、陽極貢獻，對電極的單獨研究則可以明確其基礎科學問題，指明電池改進方向。