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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 » 化学电源 » 交流阻抗低频扩散控制斜率意义
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lianglei

至尊木虫 (正式写手)

[交流] 交流阻抗低频扩散控制斜率意义

做锂离子电池在不同放电态下的交流阻抗。swagelok cell，分别从4V 放到 3V 中做若干EIS，没放电1h，relax 30min达到平衡电压。阻抗100KHz 到5mHz，扰动5mV。

高频所有曲线重合，说明 电荷转移过程阻抗一样，但低频扩散控制过程斜率完全不同。

请问，这个斜率说明了什么？怎样通过这个扩散阻抗求扩散系数。

等效电路 -Rs+Rct//Q1+Q2-




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1楼 2012-06-25 20:44:53
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lianglei

至尊木虫 (正式写手)
引用回帖:
2楼: Originally posted by iorijim at 2012-06-26 14:34:13
斜率为1时，代表了韦伯斯特阻抗。
至于具体的求解D的过程，稍稍有点复杂。
求D过程：由Z’’与1/(√w)的关系式：
Z’’= σ/(√w)+2σ*σCd，当w趋向于无穷时，Z’’与1/(√w)一定是通过原点的直线，即此直线的截 ...

C需不需要根据不同state of charge下Li数目不同而改变？
我根据这个公式求了，但值比我用CV，GITT（10^-14）求得小很多(10^-17)，不知道怎么回事。

我的材料是晶胞体积182A^3，一个晶胞2个锂，所以C应该是0.0182mol/cm3吧？帮我检查一下？w=f/2Pi，没错吧。
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3楼2012-06-26 22:43:27
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lianglei

至尊木虫 (正式写手)
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2楼: Originally posted by iorijim at 2012-06-26 14:34:13
斜率为1时，代表了韦伯斯特阻抗。
至于具体的求解D的过程，稍稍有点复杂。
求D过程：由Z’’与1/(√w)的关系式：
Z’’= σ/(√w)+2σ*σCd，当w趋向于无穷时，Z’’与1/(√w)一定是通过原点的直线，即此直线的截 ...

C需不需要根据不同state of charge下Li数目不同而改变？
我根据这个公式求了，但值比我用CV，GITT（10^-14）求得小很多(10^-17)，不知道怎么回事。

我的材料是晶胞体积182A^3，一个晶胞2个锂，所以C应该是0.0182mol/cm3吧？帮我检查一下？w=f/2Pi，没错吧。
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4楼2012-06-26 22:44:02
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lianglei

至尊木虫 (正式写手)
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2楼: Originally posted by iorijim at 2012-06-26 14:34:13
斜率为1时，代表了韦伯斯特阻抗。
至于具体的求解D的过程，稍稍有点复杂。
求D过程：由Z’’与1/(√w)的关系式：
Z’’= σ/(√w)+2σ*σCd，当w趋向于无穷时，Z’’与1/(√w)一定是通过原点的直线，即此直线的截 ...

C需不需要根据不同state of charge下Li数目不同而改变？
我根据这个公式求了，但值比我用CV，GITT（10^-14）求得小很多(10^-17)，不知道怎么回事。

我的材料是晶胞体积182A^3，一个晶胞2个锂，所以C应该是0.0182mol/cm3吧？帮我检查一下？w=f/2Pi，没错吧。
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5楼2012-06-26 22:44:49
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至尊木虫 (正式写手)
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2楼: Originally posted by iorijim at 2012-06-26 14:34:13
斜率为1时，代表了韦伯斯特阻抗。
至于具体的求解D的过程，稍稍有点复杂。
求D过程：由Z’’与1/(√w)的关系式：
Z’’= σ/(√w)+2σ*σCd，当w趋向于无穷时，Z’’与1/(√w)一定是通过原点的直线，即此直线的截 ...

C需不需要根据不同state of charge下Li数目不同而改变？
我根据这个公式求了，但值比我用CV，GITT（10^-14）求得小很多(10^-17)，不知道怎么回事。

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6楼2012-06-26 22:44:57
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至尊木虫 (正式写手)
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2楼: Originally posted by iorijim at 2012-06-26 14:34:13
斜率为1时，代表了韦伯斯特阻抗。
至于具体的求解D的过程，稍稍有点复杂。
求D过程：由Z’’与1/(√w)的关系式：
Z’’= σ/(√w)+2σ*σCd，当w趋向于无穷时，Z’’与1/(√w)一定是通过原点的直线，即此直线的截 ...

C需不需要根据不同state of charge下Li数目不同而改变？
我根据这个公式求了，但值比我用CV，GITT（10^-14）求得小很多(10^-17)，不知道怎么回事。

我的材料是晶胞体积182A^3，一个晶胞2个锂，所以C应该是0.0182mol/cm3吧？帮我检查一下？w=f/2Pi，没错吧。
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7楼2012-06-26 22:45:11
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至尊木虫 (正式写手)
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8楼: Originally posted by shlsong at 2012-06-27 03:33:25
这个时候求得的扩散系数D只能为表观扩散系数，实际不能代表材料的扩散系数。前几天参加CIBF还和某教授讨论了一下这个问题...

能否解释一下表观和实际的区别呢？CV求得的也是表观吧？是否代表热力学观点上的扩散系数？
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11楼2012-06-27 15:51:23
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至尊木虫 (正式写手)
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9楼: Originally posted by iorijim at 2012-06-27 03:54:00
C 需要根据Li数目不同而变的，你计算的数值上没有问题，就是数量级的问题，请统一下单位，没有单位无法估计数量级啊...

单位我都是用cm的，检查过也没有错，EIS法有没有一说——理论上会得到偏小的值？
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12楼2012-06-27 15:52:20
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至尊木虫 (正式写手)
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10楼: Originally posted by echovia3368 at 2012-06-27 04:01:10
做过几种材料的扩散系数，当时EIS测的准确度不高，可能是平行电芯不一致或者方法的缺陷，用恒流放电或者充电的方法还可以，结果比较平行

我不是很明白：扩散过程应该只和工作电极一侧有关吧？我用的半电池？不知道可能产生什么误差
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13楼2012-06-27 15:53:42
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至尊木虫 (正式写手)
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15楼: Originally posted by 蜗牛梦 at 2012-06-27 10:13:38
GITT、PITT 这两个比较准确！……EIS的确会偏小，有文献是这么说的！……

能提供一下文献吗？我就是需要这个解释，怎么个偏小
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16楼2012-06-27 17:40:31
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至尊木虫 (正式写手)
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14楼: Originally posted by shlsong at 2012-06-27 09:14:18
因为我们用的电极一般属于多孔电极的范畴，不属于薄层平板电极，而对于多孔电极，利用GITT、PITT、EIS、CV等方法求得的扩散系数，应该叫做表观扩散系数。
想准确测得材料的扩散系数，最好的办法是制作毛细管电极， ...

但是我用的是swagelok粉末电极，不是涂布的极片电极。我觉得如果假设颗粒粒径均一，锂离子在个个颗粒的扩散一致，可以近似为但颗粒测试吧？因为这种测试，电解液与活性物质接触应该是非常良好的，不像涂布的极片有孔隙率限制。
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17楼2012-06-27 17:43:22
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