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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 材料工程 » 工艺设计与开发 » 锂离子扩散系数
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saiaka

新虫 (小有名气)

[求助] 锂离子扩散系数 已有3人参与

关于锂离子半电池中锂离子扩散系数测定的疑问：
1，CV法测定。想根据不同扫速的CV 曲线测锂离子扩散系数 想问下取哪一圈的进行对比呢？比如我有四个新电池 分别在不同扫速下测CV  各测5圈 对比时拿不同电池的哪一圈的数据用呢？还是上面操作不对，正确的是什么呢？
2. 根据EIS图谱计算。由于EIS图谱对测试时电池状态依赖性较大，所以分析计算出的锂离子扩散速度也是随电池状态而变化的吧？另外有说是当低频直线斜率接近1时才能用那个公式计算，这应该也是一个局限性吧？那个公式中的锂离子体相浓度如何计算呢？有简化做C=p/M，p这里指的时密度，M是摩尔质量，就以石墨为例，该怎么计算呢？麻烦能详细解释下。谢谢！
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1楼 2019-08-13 17:40:15
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柠檬曦雨

新虫 (正式写手)
请问你搞明白这个浓度怎么算了吗，我也想请教一下

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简单生活，努力学习
5楼2020-02-21 22:06:33
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happyever83

禁虫 (职业作家)
感谢参与，应助指数 +1
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saiaka
2楼2019-08-14 10:49:20
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saiaka

新虫 (小有名气)
送红花一朵
引用回帖:
2楼: Originally posted by happyever83 at 2019-08-14 10:49:20
1.用CV算的话，取不同扫速下最后一圈即可。2.EIS法算出的DLi偏小，锂离子电池低频区斜率不可能接近1吧，超电能

好的，非常感谢！那我先用CV算吧，只是那个用EIS算的时候的体相锂离子浓度怎么算呢？

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3楼2019-08-14 12:31:47
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丰田

金虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

Hi  你好
   对于阻抗计算锂离子扩散系数，有一个比较简略的方法，
用公式D = R2T2/2A2n4F4C2σ2. 所有的数字都是上标。 小木虫界面上打不出上标，所以把幂指数写在对应符号后边。
在此公式中，D 是所要计算的锂离子扩散系数，
R 气体常数， 8.314 JK-1mol-1
T 开尔文温度，如果是室温测试， T = 298K
A 电极面积
n 反应过程中转移的电子数
F 法拉第常数 96500C/mol
σ 是 直线拟合 Z’~ω-1/2的斜率
C 锂离子体相浓度 可以通过材料密度推导得出
C = n/V =m/M/V = ρV/M/V = ρ/M
公式中用到的M 的材料的摩尔质量

对应两篇文献 中文版 英文版
1 WANG X Y, CHENG Q, HUANG T, et al. Effect of Calcination Atmosphere on Li/Ni Disorder and Electrochemical Performance of Layered LiNi0. 5Mn0. 5O2[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2011, 27(2): 437-442.

2 Wang X, Hao H, Liu J, et al. A novel method for preparation of macroposous lithium nickel manganese oxygen as cathode material for lithium ion batteries[J]. Electrochimica Acta, 2011, 56(11): 4065-4069.

祝paper 多多，一切顺利
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4楼2019-12-11 19:24:05
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