電気化学系でインピーダンス測定が正確に測定できるためには、一般的に以下の条件が成立している必要があります。

• 線形性…入力信号と出力信号の関係が線形であること。
• 不変性…測定中に電極状態が時間変化しないこと。
• 因果性…時間領域において、ある時刻 t での応答は、その時刻以前のシステムへの入力信号により決定されること。

上記条件を評価する方法として、リサージュ曲線やクラマース・クローニッヒの関係式(KK変換)等があります。
また、実際の実験では印加する信号の振幅を変えて測定を行い、測定結果が変化しないことを確かめる方法もあります。

Biologic社では上記条件を満たしているかを評価する手法をソフトウェアに実装しました。実際には以下のパラメータです。

● 線形性の評価：THD（Total Harmonic Distortion）

● 不変性の評価： NSD（Non-Stationary Distortion）

● 測定ノイズの評価： NSR（Noise to Signal Ratio）

これらの評価は、各周波数ごとに定量的データを得ることができます。

線形性の評価について、
①EC-LabのTHD、②リサージュ曲線、③KK変換、④電圧振幅を変化させた測定の４つについて比較します。

THDは定量的な評価ができ、１つの周波数データだけでも評価ができるため他の方法に比べて有用です。

詳しい資料については、EC-LabのマニュアルまたはBiologic社が発行する Application note #64（2020年7月時点で翻訳）をご覧ください。

インピーダンス測定の周波数範囲は、サンプルによります。
Bio-Logic社製電気化学測定装置では、モデルによって測定周波数範囲及び確度が変わります。高周波側の上限値を確認して装置を選定ください。上位モデルであるアドバンスドモデルは、スタンダードモデルよりも測定範囲が広く、確度も高く設計されています。

リチウムイオン電池のインピーダンス測定の一例を以下の記事でご紹介しています。

リチウムイオン電池のインピーダンス測定

インピーダンス結果を等価回路でフィッティングしナイキスト線図を得たときに、実軸と45°の角度で直線になっている部分を言います。
電気化学反応の意味としては、拡散に関与する要素としてワールブルグインピーダンスを見ます。