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wolfmanhd

金虫 (正式写手)

[求助] 锂离子扩散西索

向各位请教一个问题:电极材料的电导分为离子电导和电子电导。在电极材料体相复合一个导电性比较好的物质是不是就可以提高其离子电导?感觉现在通过提高离子电导来提高电极材料的性能研究比较少,一般都是通过表面包覆提高其电子电导来提高其性能,不知道为什么?还有就是电极材料的离子电导和锂离子扩散系数有什么的必然关系吗?是不是离子电导大了扩散系数就大呢?
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Lathander

新虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
感谢参与,应助指数 +1
wolfmanhd: 金币+5, ★★★很有帮助, 很有帮助,你能说点在详细点吗?或者有这方面的文献吗 2012-10-24 14:22:38
电机电导是一个非常复杂的问题,最基本的几个影响因素有:
1. Li的扩散能力,这个是材料的本证性质,很难用一般方法提高
2. 在不同particle之间的grain boundary扩散能力及平衡问题
3. 相变和相变速率,goodenough骂ceder就骂在这点,ceder的nature materials也回击在这里
4. 电子电导率,为了满足电荷平衡

之所以coating碳什么的是因为很多材料,比如LiFePO4是电子绝缘体,所以需要提高电子电导率。
但是提高其余三者,现在还没有很robust的方法
2楼2012-10-24 12:26:19
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wolfmanhd

金虫 (正式写手)

做成纳米材料或者是多孔、管状材料是不是能提高锂离子的扩散能力,或者说减少了锂离子的扩散路径,从而相对的提高了锂离子的扩散能力。
如果在电极材料体相进行掺杂是不是就可以提高其离子电导呢
3楼2012-10-24 14:33:06
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多多家的猪

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

感谢参与,应助指数 +1
1、在电极材料体相复合一个导电性比较好的物质是不是就可以提高其离子电导?
不是,复合导电性较好的物质提高的是材料的电子传递能力。
2、感觉现在通过提高离子电导来提高电极材料的性能研究比较少,一般都是通过表面包覆提高其电子电导来提高其性能,不知道为什么?
离子传递,t=L2/D,L是传递路径,D是离子扩散系数,一般通过减小L来提高材料的离子传递能力,常用的方法就是把材料做成纳米结构。想要通过提高D来改善性能比较难,因为要做的材料确定了,D也就差不多确定了。
3、还有就是电极材料的离子电导和锂离子扩散系数有什么的必然关系吗?是不是离子电导大了扩散系数就大呢?
有一定的关系,如果材料的扩散系数较大,那么离子传递能力就更强;但是离子传递能力强不意味着扩散系数大,更有可能是传递路径变小造成的。

以上是我的一些理解。
4楼2012-10-24 15:08:02
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ffyyhh1214

金虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

感谢参与,应助指数 +1
1. 在电极材料体相复合一个导电性比较好的物质,增强了材料颗粒之间的接触,电子更容易在材料颗粒之间传递和迁移,这是提高了材料的电子导电性能。
2. 一般是通过体相掺杂、制备纳米颗粒、多孔或管状材料,来提高锂离子在材料中的扩散能力。体相掺杂应该是使晶格产生空位或缺陷,增强离子导电性。纳米颗粒使锂离子的扩散距离缩短,多孔或管状材料更有利于锂离子在材料中的扩散迁移。
希望能帮到你!
5楼2012-10-25 11:11:30
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chen8643713

铜虫 (小有名气)

举个例子,石墨表面包覆碳,碳表面包覆 的作用,是可以帮助离子进入石墨,还是阻碍离子进入石墨?
6楼2017-07-15 17:10:48
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