MétaCan
Menu
Retour à la cohorte
Enregistrement W2518699867 · doi:10.1149/ma2016-02/23/1707

(Invited) Parameter Identification in Electrochemical Impedance Spectroscopy Applications: Analysis of Sensitivity

2016· article· en· W2518699867 sur OpenAlexaff
M. Boinet, Cyril Condolf, Rémi Goulet, Bernard Tribollet, Vincent Vivier

Notice bibliographique

RevueECS Meeting Abstracts · 2016
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueFuel Cells and Related Materials
Établissements canadiensSaint-Gobain (Canada)
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésDielectric spectroscopySensitivity (control systems)Identification (biology)Analytical Chemistry (journal)Electrical impedanceMaterials scienceElectrochemistryChemistryEngineeringElectrical engineeringChromatographyElectronic engineeringElectrodeBiologyPhysical chemistry

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

EIS is a powerful non-destructive technique that can access essential information about interfacial and bulk material parameters through the use of low energy time varying electrical excitations. When applied to an electrochemical system, IS can provide information on reaction parameters, corrosion rates [1], oxide characteristics, porosity, coating integrity [2-3], mass transport, and many other electrode/interface characteristics [4]. Software packages for the analysis of impedance data have also emerged [5–7]. The typical goal of an EIS experiment is to gather significant information regarding the physicochemical phenomena taking place in an electrochemical system, and the experimental data are then compared to a model that describes the system. The model can be purely empirical, being composed of resistors, capacitors, and generalized electrochemical elements, or otherwise it can be based on the physics of the system. Model parameters are evaluated through an inverse method. Minimization algorithms such as the Complex Non Linear Least Squares (CNLS) method, the Gauss-Newton method, the Levenberg-Marquardt method or the Downhill Simplex algorithm are used to determine the value of the parameters that minimize the sum of squared differences between the experimental and predicted data. Regardless of the method, the minimum value of the χ 2 statistic is commonly used to assess the quality of the regression. χ 2 is a non-weighted sum of squared differences: (1) In this equation, nf , Re, Im and |Z| represent the total number of frequencies constituting the impedance spectrum, the real and imaginary part and the modulus of the impedance, respectively. The subscripts e and c stand for the experimental and the calculated data, respectively. The standard deviation for the measurement is assumed to be Z= 0.01.|Z e | i.e. assuming a standard deviation for the impedance measurement of 1% of the modulus. For a complex regression, the fitting quality was determined by the standard deviation q. (2) Where n is the degree of freedom for the regression, i.e. , the number of observations 2n f minus the number of adjustable parameters. The Smaller χ 2 , the smaller the differences between the observed and modeled values and the better the fit. It is generally considered that a fit if satisfactory if the value of q is of the order of 1. A value smaller than 1 means that error was overestimated. χ 2 provides a useful single numerical value for assessing the quality of the regression, but χ 2 does not provide any information on the accuracy of the different parameters evaluated. It is important to know if and how much the model, and subsequently the χ 2 or q are sensitive to the different parameters. Hence the sensitivity to the different parameters provides information on the accuracy of the identification technique. In this communication, we will show the results of the sensitivity analysis performed on three model cases: a blocking electrode and the ferri/ferrocyanide system, silicon nitride thin layers. Confidence intervals (sensitivity) for the fitted parameters were estimated empirically from the change (of +/- 5%) in a single parameter value yielding an increase of the standard deviation q characterizing the fit quality, the other parameters staying fixed to their optimal value or unfixed in order to estimate interactions between parameters. Basically, if a confidence interval is very wide, the data doesn’t define that parameter very well, or that the model proposed is not optimum. If a confidence interval is very narrow, this parameter becomes an important parameter in the overall model. This approach is helpful in order to evaluate the robustness of the model and to validate the physical interpretation of model Parameters. Keywords : electrochemical impedance spectroscopy, regression model, sensitivity, confidence interval References [1] Srisuwan, N., Ochoa, N., Pébère, N., Tribollet, B., Corrosion Science, Volume 50, Issue 5, May 2008, p 1245-1250 [2] NACE 2012 March 11 – Technology Exchange Group 097X, Electrochemical Measurements [3] Introduction to Corrosion Science, E. McCafferty [4] M.E. Orazem, B. Tribollet, Electrochemical Impedance Spectroscopy, The Electrochemical Society, Series, Ed. Wiley, 2008. [5] B.A. Boukamp, Solid State Ionics 18–19 (1986) 136. [6] J.R. Macdonald, L.D. Potter Jr., Solid State Ionics 24 (1987) 61. [7] J.R. Macdonald, CNLS (Complex Nonlinear Least Squares) lmmittance Fitting, Program LEVM Manual, Houston, TX, Version 7.11 Edition, 1999. Figure 1

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,025
Score d'incertitude au seuil0,346

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,006
Tête enseignante GPT0,223
Écart entre enseignants0,217 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations1
Publié2016
Routes d'admission1
Résumé présentoui

Explorer davantage

Même revueECS Meeting AbstractsMême sujetFuel Cells and Related MaterialsTravaux en français237 207