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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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shlsong

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seagrove: 金币+1, 鼓励多多应助交流 2012-06-27 17:17:30
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2楼: Originally posted by iorijim at 2012-06-26 21:34:13
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 ...

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
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8楼2012-06-27 10:33:25
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shlsong

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lianglei: 金币+2, 谢谢指教 2012-06-27 17:41:02
引用回帖:
11楼: Originally posted by lianglei at 2012-06-27 15:51:23
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？...

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，做到单颗粒的电化学测试，或者尽量把电极涂层涂薄一些，这样比较接近实际的扩散系数。
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14楼2012-06-27 16:14:18
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shlsong

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18楼: Originally posted by echovia3368 at 2012-06-28 08:44:49
严格来说，材料的晶体结构等确定后其扩散系数就确定了，扩散系数随着嵌锂数的改变而改变；一旦制成电极，电池的表观扩散系数就和工作电极、对电极、电解液等都有关系，关键看哪个是速控步骤，对扩散系数产生什么样 ...

同意这个观点，得多做几个电池，看重现性怎么样
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19楼2012-06-28 09:11:36
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