说明：本文主要介绍LSV、Tafel、Nyquist和CV四条曲线之间的关联、Bode图与Mott-Schottky曲线各自读取的界面信息、GCD曲线和循环稳定性曲线记录的储能过程，以及计时电流曲线单独提供的界面响应信息。

LSV把电极电位从起始值单向扫到终止值，纵轴记录电流密度随电位升高而爬升的过程，曲线的抬升点和电流大小直接对应催化剂在给定电位下能推动多少反应。

把LSV同一组数据里电流的对数值对电位重新作图，就得到Tafel图，曲线的斜率对应反应速率随电位变化的快慢，斜率越小，电位每提高一点，电流增长得越快。LSV给出整条活性曲线的全貌，Tafel再从其中一段单调区间里提取出动力学参数。

这组LSV曲线的电流在1.6 V附近开始快速爬升，对应的两条Tafel曲线斜率分别是76和131 mV每十倍电流，斜率更小的样品达到相同电流所需要的电位更低。斜率数值对应反应速率随电位变化的敏感程度，数值越小，催化剂把电子转移速率提上去所需要的额外电位越少。

Nyquist图的横纵坐标分别是复数阻抗的实部和虚部，每一个数据点对应一个测试频率，半圆弧的半径对应电荷转移电阻，弧越小，电子从催化剂转移到反应物的速度越快。

非法拉第CV是把电位窗口限制在没有氧化还原反应发生的区间内，反复扫描并记录电流，电流大小只由双电层的充放电决定，和法拉第电流的机理完全不同。电流对扫速作图得到的斜率就是双电层电容，这个数值能间接反映电极表面真实参与反应的面积。

这组数据换了一种材料体系，Nyquist图里半圆弧的大小差异对应电荷转移电阻的差异，弧越小的样品在同一电位下能通过更大的电流。

双电层电容的数值来自把CV电流对扫速作图后取得的斜率，数值越大，对应电极表面真实参与反应的面积越大。同一套LSV、Tafel和Nyquist的组合放到不同材料上，读法完全一致，变化的只是曲线里的具体数值。

LSV、Tafel、Nyquist和CV这四条曲线合起来看时，前两条曲线共同刻画反应本身有多快，后两条曲线共同刻画电极表面能存住多少电荷，四条曲线合起来才覆盖一次电化学测试需要的完整信息。

Bode图把同一组阻抗数据换成频率的对数值和相位角两个轴，波峰出现的频率位置对应体系的特征弛豫时间，峰越靠右，体系响应外加信号的速度越快。

Nyquist图和Bode图确实来自同一次阻抗测量，只是坐标选择不同，Nyquist图强调阻抗实部和虚部的几何关系，Bode图强调阻抗随频率变化的走势。Nyquist图里几个半圆重叠、不容易分开时，Bode图里对应的相位峰能把几个弛豫过程区分开。

Mott-Schottky曲线的纵轴是空间电荷层电容平方的倒数，横轴是外加电位，半导体电极在耗尽层近似下，这条曲线在一段电位范围内呈现直线。

直线的斜率和掺杂浓度成反比，斜率越陡，半导体里能提供电荷的施主或受主浓度越低；直线延长到纵轴为零的截距对应平带电位。斜率的正负还能直接分辨半导体是n型还是p型，正斜率对应n型，负斜率对应p型。

这组光阳极样品的Mott-Schottky直线斜率均为正值，对应n型半导体特征，各样品之间的斜率差异直接反映掺杂浓度的差异。同一组样品的Bode图里相位峰位置也跟着斜率一起变化，两条曲线从不同侧面反映同一个界面电荷分布。

GCD曲线的横轴是时间，纵轴是电压，恒定电流下持续给电极充电和放电，曲线上出现平坦的电压台阶，对应电极材料在恒定电位下发生法拉第反应，反应消耗的电荷抵消了电压的变化。

如果电压随时间近似直线倾斜下降，没有台阶，这段电荷主要来自双电层或赝电容的连续充放电，电压和电荷量之间保持接近线性的关系。电流密度提高后，同一个电极的放电时间缩短，这正是不同电流密度下GCD曲线相互比较所能给出的倍率信息。

这组数据把电流密度从1 A/g提高到15 A/g，放电时间从超过800秒缩短到不到100秒，电流密度越大，放电曲线里能维持的有效电压范围也略微收窄。电流密度和放电时间之间的反比关系，就是材料倍率性能的直接体现。

循环稳定性曲线的横轴是充放电循环次数，纵轴换算成容量保持率，把每一圈的容量除以第一圈的容量，去掉了材料初始容量高低的差异，只留下容量随循环次数衰减的趋势。

这组电极经过5000次循环后，容量保持率稳定在78%附近，前几百次循环里保持率下降得比较快，后段趋于平缓。同一批样品在不同循环次数下的GCD曲线形状跟着变化，充放电平台逐渐缩短，对应活性物质在反复嵌入脱出后出现了一定程度的结构损耗。

计时电流曲线把电极电位固定在一个台阶值，只记录电流随时间的变化，电位刚跳变的瞬间，电极表面局部浓度和体相浓度差异最大，电流出现一个尖峰。

随着反应持续进行，电极附近的反应物被逐渐消耗，扩散层慢慢变厚，电流按时间的负0.5次方衰减，最终趋于一个稳定的小电流。这条曲线的形状直接反映了扩散层从无到有建立起来的过程，能提供比CV或LSV更细的时间分辨率。

这组数据用两级电位阶跃分别记录了正向和反向电流，电位阶跃到0.80 V后电流骤然跃升，几十毫秒内就衰减到接近零，第二级阶跃到0.20 V后电流沿相反方向重复了相同的过程。两个方向的电流大小和衰减速度基本对称，电极表面在这两个电位之间来回切换时没有出现不可逆的结构变化。