電気化学インピーダンス法　原理・測定・解析「第３版」

電気化学インピーダンス法の原理と解析について、必要な基礎知識をすべて学べる指南書です。たとえば、周波数応答解析装置を用いることでインピーダンススペクトルを容易に測定できますが、逆にブラックボックス化してしまう危険性があります。無駄なデータの測定を避けるために、適切な実験条件を設定する必要があり、本書では必要な概念を覚えることができます。また、適用分野が多岐に渡ることから、用いる解析方法も想定対象に依存してバリエーションに富みますが、あらゆるバリエーションに応用できる基礎力をつけることができます。第３版では、さらに、アドミッタンス、複素キャパシタンス、電流線分布について加筆しました。

電気化学インピーダンス法は、腐食防食・めっき・キャパシタなど金属表面処理分野での中心的測定法として用いられており、さらに全個体型電池の開発・自動車用固体高分子形年長電池・リチウムイオン二次電池などエネルギーデバイスに関する利用も再認識されてきている。最近ではセンサー・水素製造・半導体界面を含む電子デバイスへの応用など、新しい分野での関心も深まっている。

電気化学インピーダンス法は、非常に広範囲な分野に応用されているが、用いる等価回路などの解析方法も、測定対象に依存して、バリエーションに富んでいる。そこで「原理を理解して、応用につなげる」ことを目的として、応用分野にかかわらず、共通して必要な基礎原理、測定法、解析法をやさしく解説している。

第2版の発行から10年が経過し、第3版では、アドミッタンス・複素キャパシタンス、および電子線分布についての加筆や見直しを行った。

目次

第１章　電気化学インピーダンス法への手引き
　１．１　電気化学インピーダンス法とは何か？
　１．２　電極反応と電気化学インピーダンスの関係
　１．３　電気化学インピーダンス法の利用
　１．４　インピーダンス解析に用いる基礎数学
　　１．４．１　複素平面
　　１．４．２　複素平面上でのインピーダンス表記法
　　１．４．３　必須公式
第２章　電気化学インピーダンス法の原理
　２．１　電気化学測定の中での電気化学インピーダンス法の位置づけ
　２．２　電気化学測定に必須な公式
　２．３　時間領域と周波数領域での解析
　２．４　電気化学インピーダンス法の適用条件
第３章　実験装置
　３．１ 電極
　　３．１．１　作用極
　　３．１．２　対極
　　３．１．３　参照極
　３．２　電気化学セル
　　３．２．１　二電極セル
　　３．２．２　三電極セル
　　３．２．３　四電極セル
第４章　電気化学インピーダンス測定法と機器
　４．１　測定機器
　　４．１．１　ポテンシォガルバノスタット
　　４．１．２　オシロスコープ
　４．２　ＦＲＡの原理
　　４．３　ＦＲＡを用いたインピーダンススペクトルの測定
　　　４．３．１　電位制御による電気化学インピーダンスの測定
　　　４．３．２　電流制御による電気化学インピーダンスの測定
　　　４．３．３　ノイズ対策
　　４．４　その他のインピーダンス測定法
　　　４．４．１　古典的測定法
　　　４．４．２　高速フーリエ変換（ＦＦＴ）による方法
第５章　電気化学インピーダンスのデータ処理
　５．１　電位-電流曲線と電荷移動抵抗の関係
　５．２　各素子のインピーダンス
　　５．２．１　正弦波信号の複素数表示
　　５．２．２　３種の素子のインピーダンス
　５．３　インピーダンスの合成
　５．４　インピーダンススペクトルの表記法
　５．５　RC直列回路のインピーダンス
　５．６　RC並列回路のインピーダンス
　５．７　インダクターLを含むインピーダンス
　５．８　ＣＰＥを含む等価回路
　５　ほか

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