[交流] 锂离子扩散系数计算时有效面积是什么

严格来说有效面积不等于极片的面积，因为材料并不是表面光滑的块状，但是大家计算的时候估计都是按极品面积算的吧？审稿人提出这样的问题我该怎么回答呢？难道要用比表面积去折合算吗？

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1楼 2012-07-09 16:36:26

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zhl01228

铜虫 (小有名气)

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启明星6602: 金币+2 2012-07-10 14:50:18

真实的面积是不好测量的，因为电池内部锂离子扩散过程主要由电解液和电极间界面发生电化学反应产生浓差梯度导致的，所以就算BET面积也无法代替真实面积（界面大小由浸润程度决定），所以我觉得可以用电化学活性表面积代替，

专著有如下的解释：

This allows one to calculate the electrochemically active surface area for a composite electrode for thin-plate particles as S = xAds/[lsp] and for spherical particles as S = 3xAds/[rsp] （论坛写不了希腊字母和上下标）

----------Evgenij Barsoukov ,J.Ross. Macdonald 《Impedance Spectroscopy Theory ,Experiment, and Applications》

上面小写s为Sigma，为电极表面材料的密度；sp为s和角标p，为离子晶胞密度，x为活性材料在电极材料中的含量；A为电极的几何面积，d为电极的厚度，l为平板离子的厚度，r为球形粒子的半径。

也就是说，如果你要的不是化学扩散系数（耦合场下的扩散，比较复杂），或者表观扩散系数（几何尺寸的表面积下），那么电化学活性面积可以代替真实的面积，而选择哪种粒子模型，即扩散是平面扩散还是球形扩散，由你设定的倍率电流大小和极化时间决定（这个很复杂，可参考文献自行决定）

望采纳。