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電気化学におけるインピーダンス測定 Vol.4

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更新日：2006-11-24

『等価回路解析について』

元東京大学工学部助教授
渡辺訓行
（ビー･エー･エス株式会社顧問）

【本編内容】（本編約60分）

スタート

緩和過程

ナイキスト・プロットの簡単な例

電極反応が起こる場合

電子移動律速の場合

拡散律速の場合

周波数範囲によって両方があてはまる場合

ボードプロットとナイキストプロット

等価回路例

一定位相要素

位相変化例

【概要】

電気化学反応はいくつかの緩和過程（素過程）が重なって現象が進んでいきます。緩和過程には界面電子移動、溶液内・膜内イオン移動、拡散、化学反応などがあります。これらの緩和過程を解析するために等価回路が用いられます。今回は「Randlesの等価回路」を紹介します。この等価回路は今から60年くらい前に提唱されたものですが、現在でもその考えは重要なものとされています。この等価回路を実際にナイキストプロットで表してみます。具体的にどの部分がどの素過程を示しているのか説明します。次にALSのシミュレーション機能を使って、等価回路のパラメーターを変えた時に実際にどのようにプロットが変化するかシミュレートします。実際の研究においては、素過程を分離するのはかなり難しいことです。そのため予め研究しようとする対象のモデルを作ってインピーダンス測定をし、得られた結果から等価回路を考察するのが順序であろうと考えられます。