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xiehaimei515

金虫 (正式写手)

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[求助] 锂离子电池中的扩散问题已有5人参与

以硅或者碳为负极，有没有人知道在充放电过程中锂离子在碳和硅中的扩散系数大概是什么量级，如果要估算锂离子渗透硅和碳的时间需要怎么弄

以碳或石墨为例，目前仅已知薄膜电极的厚度和表面积，怎么才能计算出锂离子从电极一面扩散到另一面的大概时间

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加油

1楼 2014-08-25 11:00:52

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丰田

金虫 (正式写手)

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【答案】应助回帖

Hi 大家好
对于阻抗计算锂离子扩散系数，有一个比较简略的方法，
用公式D = R2T2/2A2n4F4C2σ2. 所有的数字都是上标。小木虫界面上打不出上标，所以把幂指数写在对应符号后边。
在此公式中，D 是所要计算的锂离子扩散系数，
R 气体常数， 8.314 JK-1mol-1
T 开尔文温度，如果是室温测试， T = 298K
A 电极面积
n 反应过程中转移的电子数
F 法拉第常数 96500C/mol
σ 是直线拟合 Z’~ω-1/2的斜率
C 锂离子体相浓度可以通过材料密度推导得出
C = n/V =m/M/V = ρV/M/V = ρ/M
公式中用到的M 的材料的摩尔质量

对应两篇文献中文版英文版
1 WANG X Y, CHENG Q, HUANG T, et al. Effect of Calcination Atmosphere on Li/Ni Disorder and Electrochemical Performance of Layered LiNi0. 5Mn0. 5O2[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2011, 27(2): 437-442.
link:
http://www.sciencedirect.com/sci ... i/S0013468611001952
2 Wang X, Hao H, Liu J, et al. A novel method for preparation of macroposous lithium nickel manganese oxygen as cathode material for lithium ion batteries[J]. Electrochimica Acta, 2011, 56(11): 4065-4069.
link:
http://www.sciencedirect.com/sci ... i/S0013468611001952
祝paper 多多，一切顺利

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