電気化学インピーダンス測定データの読み解き方と解析実務

セミナー趣旨

　電気化学インピーダンス法は、電池、固体電解質、電極材料、界面評価、腐食・防食など、さまざまな電気化学系の評価に用いられる重要な手法である。一方で、測定データを得た後に、インピーダンススペクトルをどのように表示し、どのように読み取り、等価回路解析へどのように結び付けるかについては、実務上悩まれる方も少なくない。
　本講演では、電気化学インピーダンスが何を測定しているかという基礎から、インピーダンス・データの表示法と見方、等価回路解析の考え方、解析結果の妥当性判断について解説する。さらに、講師が開発した解析支援プログラムを用いたグラフィカルな解析例を交えながら、どう解けばよいか分からない実務スペクトルを具体的に取り上げ、データの解釈やその後の実験計画への展開について解説する。
　また、理想的な半円にならないスペクトルや、複数の反応・界面現象が重なったスペクトルなど、実務で遭遇しやすい非理想的形状スペクトルの解釈についても取り上げる。加えて、独自の拡張緩和時間分布解析法の考え方と蓄電池スペクトルへの適用例を紹介し、インピーダンス解析を評価・劣化解析・次の実験条件検討に活かすための考え方を示す。

習得できる知識

・電気化学インピーダンスが何を測定しているのかという基礎を理解できる
・インピーダンス・データの表示法と基本的な見方を理解できる
・等価回路解析の考え方と、測定スペクトルに対するモデル設定の注意点を学べる
・解析結果の妥当性を判断するための確認ポイントを理解できる
・講師が開発した解析支援プログラムを用いたグラフィカルな解析例を通じて、実務スペクトルの解析手順を学べる
・どう解けばよいか分からない実務スペクトルを、どのように解釈すればよいかを具体例から学べる
・理想的な形状にならない非理想的スペクトルや、複数の反応・界面現象が重なったスペクトルの読み方を理解できる
・拡張緩和時間分布解析法の考え方と、蓄電池スペクトルへの適用例を学べる
・得られた解析結果を、材料・界面状態の評価、劣化解析、次の実験計画や評価条件の検討に活かす考え方を学べる

セミナープログラム

１．電気化学インピーダンスの基礎
　1-1　電気化学インピーダンス法では何を測定しているのか
　1-2　抵抗、容量、電荷移動、拡散とインピーダンスの関係
　1-3　周波数を変えて測定する意味と、そこから得られる情報

２．インピーダンス・データの表示法と見方
　2-1　インピーダンス情報を正確に表示するプロットの組み合わせと基本的な見方
　2-2　半円、直線、複数円弧など代表的なスペクトル形状の読み方

３．等価回路の解析の考え方とスペクトル解析の基礎
　3-1　等価回路モデルを用いる目的と考え方
　3-2　測定スペクトルに対する等価回路の選び方と注意点
　3-3　等価回路解析を行う際に注意すべき点

４．結果の妥当性判断法
　4-1　フィッティング結果のどこを確認すべきか
　4-2　パラメータの物理的意味と、測定対象との整合性
　4-3　見かけ上よく合っている解析結果に潜む注意点

５．独自の簡易人工知能による自動解析の紹介
　5-1　自動解析により支援できる内容と、その活用範囲

６．独自の拡張緩和時間分布解析法の紹介
　6-1　従来法との違いと拡張性
　6-2　蓄電池スペクトルへの適用例

７．非理想的形状スペクトルの解釈
　7-1　理想的な半円にならないスペクトルの見方
　7-2　つぶれた円弧、歪んだスペクトル、複数成分が重なった場合の考え方
　7-3　界面不均一性、接触抵抗、拡散、劣化などがスペクトル形状に与える影響

８．固体電解質を含む電池評価への応用例
　8-1　電池評価におけるインピーダンス解析の着眼点
　8-2　固体電解質・電極界面の抵抗成分の捉え方
　8-3　解析結果を劣化評価や次の実験条件検討に活かす考え方

　【質疑応答】

キーワード：
インピーダンス,スペクトル解析,妥当性判断,等価回路,DRT,固体電解質,電池,セミナー

セミナー講師

(国研)物質・材料研究機構 電子・光機能材料研究センター
高機能光学セラミックスグループ 主幹研究員 博士(工学)　小林 清 氏

【ご専門・研究分野】
固体電気化学、電気化学インピーダンス、固体電解質、酸化物イオン伝導体、混合伝導体

セミナー受講料

49,500円（税込、資料付）
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