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sylar

木虫 (正式写手)

[交流] 【专题】锂离子扩散系数的测试

看了坛子里面的一些帖子,关于锂离子扩散系数的测试,貌似没有人提到过...

我在这方面做了一些工作,希望可以和大家交流下,也提高下自己的水平...大家有什么问题可以拿出来商量下,一起提高...o(∩_∩)o...

目前,测试锂离子扩散系数的,(锂离子电池方面哦)主要的方法就是EIS+容量滴定,和PITT方法。GITT以为测试在理论上存在不准确的问题,所以...不知道大家都怎么来测试呢?
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sylar

木虫 (正式写手)

测试扩散系数,测试的时间其实很短,譬如使用PITT测试,一个电位下的测试只要几秒钟就可以了,最多一百多秒吧,但是,电位要求恒定,所以,恒压的一段需要较长时间...
EIS也是一样,测试往往几分钟,但是电位要恒定的话,估计会比较久。

因为锂离子扩散系数的测定,要测试整个电位区间下的,所以一般会测试几十个点,所以总的耗时比较久的
9楼2009-06-16 19:22:46
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普通回帖

marszsy

铁杆木虫 (著名写手)

★
小木虫(金币+0.5):给个红包,谢谢回帖交流
除了GITT都做过,感觉这些方法都更适合于薄膜电极,因为复合电极的溶液与电极间的界面情况比较复杂,干扰因素比较多。
2楼2009-06-15 15:43:40
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sylar

木虫 (正式写手)

GITT的测试,针对锂离子扩散系数的文献也是比较多的。不过此方法貌似在原理上存在问题。书上有提及,查全性的电极过程动力学中,忘记在哪一页了。具体的原因也记不清了。o(∩_∩)o...
不过此方法貌似对仪器的要求较低...
做锂离子电池测试的,都是扣式电池,所以也满足平板电极的假设,理论上没有什么问题。
3楼2009-06-16 09:34:55
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sylar

木虫 (正式写手)

不知道你GITT是如何来测试的呢?主要是参数的设置比较难以界定...
4楼2009-06-16 09:37:00
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zhangshaoyan

银虫 (职业作家)

★
小木虫(金币+0.5):给个红包,谢谢回帖交流
我不懂这个,弱弱的问:测扩散系数是不是需要的时间比较长呢
5楼2009-06-16 10:41:00
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lingfengdust

铜虫 (小有名气)

★
小木虫(金币+0.5):给个红包,谢谢回帖交流
循环伏安可以测试扩散系数,但主要是控制步骤的扩散。电势阶跃也可以测试扩散系数,如果阶跃电势是极限扩散区,这个扩散系数只是溶液中的扩散。
想请教楼主:用EIS测扩散系数,具体步骤和注意事项是什么?
非常感谢。
少说,多做
6楼2009-06-16 15:07:44
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sylar

木虫 (正式写手)

EIS测试扩散系数 ,是通过测试扩散控制区对应的warburg阻抗,然后通过warburg阻抗系数 西格玛,结合 dE/dx值得到离子扩散系数...因为,我所说的是针对锂离子电池,至于跟其他的如何通用,有点模糊,呵呵

不过,测试扩散系数太粗糙了,估计都是针对那些电极状态比较稳定的情况,因为测试的乃是真个电位区间内的平均值。

而EIS测试的乃是一个电位下对应的准确值。
7楼2009-06-16 19:17:27
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sylar

木虫 (正式写手)

电势阶跃测试,相对较为简单了,只要根据cotrrell公式,测试其电流时间曲线就可以了。不过对仪器的性能要求比较高,需要微秒级别的采样...
锂离子电池,一般情况下都是扩散控制,所以这样进行测试,没有太大问题,至于其他体系,估计尚需验证才行吧
8楼2009-06-16 19:19:48
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sylar

木虫 (正式写手)

引用回帖:
Originally posted by marszsy at 2009-6-15 15:43:
除了GITT都做过,感觉这些方法都更适合于薄膜电极,因为复合电极的溶液与电极间的界面情况比较复杂,干扰因素比较多。

GITT测试方法,我说不准确的原因,见查全性 电极过程动力学 104页。因为电流阶跃过程中,电势总是在变化,所以,总是存在双电层充电电流,不可忽视且校正困难,所以,从理论上,电势阶跃较为准确。

当然,所有的这些测试都需要是扩散控制了,不然如何测试扩散系数呢?
10楼2009-06-17 09:14:36
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