時定数分布を考慮した多孔質電極の電気化学インピーダンス解析

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22560729
• Research Institution: Tokyo University of Science
• Principal Investigator: 板垣 昌幸 東京理科大学, 理工学部・工業化学科, 教授 (90266908)
• Keywords: 材料加工・処理 / 表面・界面物性 / 先端機能デバイス

Research Abstract

本研究では,多孔質電極を評価するための電気化学インピーダンス法を確立することを目的として,分布定数型等価回路の確立と,様々な分野への適用を目指す.3年間の研究期間において,その理論解析,コンピュータを用いるデータ処理,多孔質電極の評価とデータ抽出を行う.平成22年度は,分布定数型等価回路によるインピーダンス解析をフラクタル電極に発展させた.マクロ孔,メソ孔,ミクロ孔と繰り返し構造を有する電極のインピーダンススペクトルの理論を提案するのとともに、特有なインピーダンススペクトルを見出した.その結果,細孔構造に起因して,インピーダンススペクトルの高周波数域の形状が敏感に変化することを明らかにした.さらに、分布定数型等価回路に対応するコンピュータ計算法の確立を目指した.基本的には,Microsoft ExcelやMatlabなどの計算ソフトを利用した高速演算法の検討を行った.さらに有限要素法を用いて,細孔内での電流線分布とインピーダンススペクトルの関係を検討した.