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834113604木虫 (正式写手)
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[交流]
碳包覆对锂离子扩散的影响 已有21人参与
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如题，从做锂电池开始我就一直想不明白，对电池材料进行碳包覆为何会改善电池的性能。 在嵌锂或脱锂材料中，对此种材料进行碳包覆，会在其表面形成一层薄薄的碳膜，由于碳是导电的，所以有效的提高了材料表面的导电性，降低了材料的表面电阻，但是我所说的前提是这些材料是嵌锂或脱锂材料，包覆的碳膜会在第一程度上阻碍锂离子的扩散，这就影响了他的容量问题，这样其容量应该减小啊！但是碳本身是有容量的，如果单纯是1+1的想法，即嵌脱锂材料的容量加上碳本身的容量，这样容量应该增加，但是由于嵌脱锂材料是在碳里面，我们可以认为材料的嵌脱锂会被碳所阻碍，所以我想问的是为什么在碳包覆后，材料的嵌脱锂不仅没有被阻碍，反而提升了其扩散作用（或者说提升其扩散系数） 此外，我们对材料做形貌的意义，其实纳米材料的意义是增加材料的表面积，这样就能减小锂离子的扩散距离，如果在这层距离之间加一层类似增透膜的膜，真的能改善其性能么？难道说锂离子在碳里面是角色类似电子在银材料的角色么？ |
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shenbinssc
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对CV测试锂离子的扩散系数不是太了解 但是GITT，PITT和EIS测试锂离子扩散系数的机理基本是一致的 其实早期利用间隙滴定的方法测试DLi+时，用到的电极都是二维的薄膜电极，其公式是由B-V公式+菲克定律推导来的，且都是基于二维的平板电极 这个很好理解，锂离子扩散延垂直平板的方向 而对于颗粒材料来看（下面是我的理解），以球形颗粒为例，化学反应后，由于扩散控制，锂离子在球表面和内部浓度不一致，呈现由内向外（脱锂）或者由外向内（嵌锂）的扩散，那么从整个球体来看，应该没有宏观上的电流定向移动。所以，个人认为这是基于平板电极得到的计算DLi+公式应该并不适应与该公式。 |
27楼2016-07-07 15:53:58
2楼2016-07-05 19:29:04
3楼2016-07-06 20:46:48
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没这么简单，非常深奥。我国外老板给世界第二大磷酸铁锂生产商做他们碳包覆的基础研究，就是想搞清什么晶态，多厚最好，机理是什么。当然具体内容保密我也不知道，只知道边角料发了两篇nature子期刊，一个博后前后花了三年时间。 发自小木虫Android客户端 |
4楼2016-07-06 21:16:21