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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 电化学 » 电化基础 » 锂离子扩散系数计算时有效面积是什么
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启明星6602

木虫 (正式写手)

[交流] 锂离子扩散系数计算时有效面积是什么

严格来说有效面积不等于极片的面积，因为材料并不是表面光滑的块状，但是大家计算的时候估计都是按极品面积算的吧？审稿人提出这样的问题我该怎么回答呢？难道要用比表面积去折合算吗？
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1楼2012-07-09 16:36:26
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zhl01228

铜虫 (小有名气)
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启明星6602: 金币+2 2012-07-10 14:50:18
真实的面积是不好测量的，因为电池内部锂离子扩散过程主要由电解液和电极间界面发生电化学反应产生浓差梯度导致的，所以就算BET面积也无法代替真实面积（界面大小由浸润程度决定），所以我觉得可以用电化学活性表面积代替，

专著有如下的解释：

This allows one to calculate the electrochemically active surface area for a composite electrode for thin-plate particles as S = xAds/[lsp] and for spherical particles as S = 3xAds/[rsp] （论坛写不了希腊字母和上下标）

                      ----------Evgenij Barsoukov ,J.Ross. Macdonald 《Impedance Spectroscopy Theory ,Experiment, and Applications》

上面小写s为Sigma，为电极表面材料的密度；sp为s和角标p，为离子晶胞密度，x为活性材料在电极材料中的含量；A为电极的几何面积，d为电极的厚度，l为平板离子的厚度，r为球形粒子的半径。

也就是说，如果你要的不是化学扩散系数（耦合场下的扩散，比较复杂），或者表观扩散系数（几何尺寸的表面积下），那么电化学活性面积可以代替真实的面积，而选择哪种粒子模型，即扩散是平面扩散还是球形扩散，由你设定的倍率电流大小和极化时间决定（这个很复杂，可参考文献自行决定）

望采纳。
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8楼2012-07-10 12:42:01
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melodybusy

木虫 (著名写手)
★ ★
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启明星6602: 金币+1 2012-07-09 16:56:16
比体面积呢?  你算算stack的
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2楼2012-07-09 16:52:07
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启明星6602

木虫 (正式写手)
引用回帖:
2楼: Originally posted by melodybusy at 2012-07-09 16:52:07
比体面积呢?  你算算stack的

这个怎么算呢？
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3楼2012-07-09 16:56:30
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melodybusy

木虫 (著名写手)
★
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引用回帖:
3楼: Originally posted by 启明星6602 at 2012-07-09 16:56:30
这个怎么算呢？...

这个我也不会哎, 我是自己看的文章里,他算了个体积的 ,还算了个平面的, 也没给出公式 或者方法, 我搜搜吧,找到了跟你说
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4楼2012-07-09 17:03:53
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godisme

金虫 (小有名气)
★ ★
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启明星6602: 金币+1 2012-07-10 11:19:36
计算扩散系数的时候表面积不是表观面积就可以了嘛？几何面积？
Electrochromism in Electrodeposited Nanocrystalline WO3 Films I. Electrochemical and Optical Properties
这里有说了一个，不知道是不是额？
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5楼2012-07-10 09:54:21
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启明星6602

木虫 (正式写手)
引用回帖:
5楼: Originally posted by godisme at 2012-07-10 09:54:21
计算扩散系数的时候表面积不是表观面积就可以了嘛？几何面积？
Electrochromism in Electrodeposited Nanocrystalline WO3 Films I. Electrochemical and Optical Properties
这里有说了一个，不知道是不是额？

不是的，几何面积不等于活性面积啊，不过对于薄膜电池有可能可以近似相等吧，因为其表面用扫描看的话还是很平整的，但是粉末材料的极片就不一样了……
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6楼2012-07-10 11:21:08
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xxbis09

至尊木虫 (文坛精英)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
楼主，建议你找一找相关的文献，有一篇1980s的JES文献，有关阻抗模拟的Dli的计算！！！
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7楼2012-07-10 11:52:04
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godisme

金虫 (小有名气)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
引用回帖:
6楼: Originally posted by 启明星6602 at 2012-07-10 11:21:08
不是的，几何面积不等于活性面积啊，不过对于薄膜电池有可能可以近似相等吧，因为其表面用扫描看的话还是很平整的，但是粉末材料的极片就不一样了……...

这样额----谢谢LZ
可以用其他方法跳过表面积这个不？像交流阻抗啊----GITT啊？
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9楼2012-07-10 14:20:59
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启明星6602

木虫 (正式写手)
引用回帖:
9楼: Originally posted by godisme at 2012-07-10 14:20:59
这样额----谢谢LZ
可以用其他方法跳过表面积这个不？像交流阻抗啊----GITT啊？...

不管用哪个方法测都涉及到活性面积的问题吧，至少CV和EIS 都需要，所以不是方法的原因……
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10楼2012-07-10 14:50:03
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启明星6602

木虫 (正式写手)
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8楼: Originally posted by zhl01228 at 2012-07-10 12:42:01
真实的面积是不好测量的，因为电池内部锂离子扩散过程主要由电解液和电极间界面发生电化学反应产生浓差梯度导致的，所以就算BET面积也无法代替真实面积（界面大小由浸润程度决定），所以我觉得可以用电化学活性表面 ...

谢谢，我也查到了相关文献，虽说跟这个不太一样，但是大致差不多。您提到的这个问题在书上多少页呢？我可以作为参考文献引用下，谢谢了
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11楼2012-07-10 14:52:37
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zhl01228

铜虫 (小有名气)
★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
启明星6602: 金币+1 2012-07-10 20:05:48
引用回帖:
11楼: Originally posted by 启明星6602 at 2012-07-10 14:52:37
谢谢，我也查到了相关文献，虽说跟这个不太一样，但是大致差不多。您提到的这个问题在书上多少页呢？我可以作为参考文献引用下，谢谢了...

Evgenij Barsoukov , J.Ross. Macdonald. Impedance Spectroscopy Theory ,Experiment, and Applications second edition[M].John Wiley & Sons Inc.,Hoboken,New Jersey,2005,pp453.
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12楼2012-07-10 15:39:39
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启明星6602

木虫 (正式写手)
引用回帖:
12楼: Originally posted by zhl01228 at 2012-07-10 15:39:39
Evgenij Barsoukov , J.Ross. Macdonald. Impedance Spectroscopy Theory ,Experiment, and Applications second edition.John Wiley & Sons Inc.,Hoboken,New Jersey,2005,pp453....

谢谢啦，你有这本书的电子版吗？能发我一份吗？邮箱ghyhaiyan@126.com
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13楼2012-07-10 20:05:42
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zhl01228

铜虫 (小有名气)
引用回帖:
13楼: Originally posted by 启明星6602 at 2012-07-10 20:05:42
谢谢啦，你有这本书的电子版吗？能发我一份吗？邮箱ghyhaiyan@126.com...

已发送，请查收。
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14楼2012-07-11 08:47:09
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falldwon

至尊木虫 (著名写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
这个面积指的是活性材料和电解液的接触面积
我觉的用比表面积*电极片活性质量比较合适
这样不用牵扯什么球形模型什么的
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15楼2012-07-11 09:02:40
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启明星6602

木虫 (正式写手)
引用回帖:
14楼: Originally posted by zhl01228 at 2012-07-11 08:47:09
已发送，请查收。...

没有收到……您看下是不是没法送成功？
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16楼2013-05-20 17:28:19
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baoshengda

木虫 (知名作家)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
我想问下锂离子扩散系数根据模拟值还是实验值计算？
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17楼2015-04-07 16:07:29
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