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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 » 电化基础 » 锂离子电池中的扩散问题
北京石油化工学院2026年研究生招生接收调剂公告
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ylp_dx168

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

锂离子扩散系数本身就考虑到浓度梯度的问题，t=（L*L）/（3.14*DLi+），L就是传输路径，在这里就是电极厚度。
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11楼2014-09-24 14:23:49
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ylp_dx168

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★
xiehaimei515: 金币+2 2014-09-24 17:26:25
锂离子扩散系数本身就考虑到浓度梯度的问题，t=（L*L）/（3.14*DLi+），L就是传输路径，在这里就是电极厚度。
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12楼2014-09-24 14:28:07
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tokeikoku

铁杆木虫 (小有名气)
引用回帖:
10楼: Originally posted by xiehaimei515 at 2014-09-24 13:46:28
首先谢谢您，我的意思是假设我的电极片是石墨+PVDF制备的复合电极，那么我的电极片有一定的厚度吧，假设30um，那么锂离子首先是不是先跟最接近锂负极的石墨颗粒发生嵌锂反应生成LiC27，然后再慢慢往前走直到集流体 ...

我认为液相之间的扩散速度是远远快于固相之间的扩散速率的，所以大家研究都集中在在固相中的扩散方面。如果你真是要计算出你所表达的这个极片内的扩散时间，我就没有更多可以帮助的了，或许你可以好好研究一下电极反应动力学方面的书，上面或许会涉及
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独行天下，可以孤单，但不会孤独！
13楼2014-09-24 15:39:23
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xiehaimei515

金虫 (正式写手)
引用回帖:
13楼: Originally posted by tokeikoku at 2014-09-24 15:39:23
我认为液相之间的扩散速度是远远快于固相之间的扩散速率的，所以大家研究都集中在在固相中的扩散方面。如果你真是要计算出你所表达的这个极片内的扩散时间，我就没有更多可以帮助的了，或许你可以好好研究一下电极 ...

谢谢，那您认为这个反应过程是怎么的呢，是整个电极中的颗粒同时嵌锂还是说靠近锂片的先嵌锂之后再逐渐向靠近集流体的颗粒嵌锂呢？
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加油
14楼2014-09-24 17:25:24
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xiehaimei515

金虫 (正式写手)
引用回帖:
12楼: Originally posted by ylp_dx168 at 2014-09-24 14:28:07
锂离子扩散系数本身就考虑到浓度梯度的问题，t=（L*L）/（3.14*DLi+），L就是传输路径，在这里就是电极厚度。

整个嵌锂过程是怎么的呢？是靠近锂片的部分先进行嵌锂然后再逐渐向内部扩展嵌锂吗？
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加油
15楼2014-09-24 17:27:31
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ylp_dx168

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★
xiehaimei515: 金币+1 2014-09-25 15:17:10
肯定是电极表面先嵌锂啊，紧接着是体相的扩散。所以扩散系数很大程度上决定材料的倍率性能。
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16楼2014-09-25 10:11:52
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tokeikoku

铁杆木虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★
xiehaimei515: 金币+1 2014-09-25 15:17:02
引用回帖:
14楼: Originally posted by xiehaimei515 at 2014-09-24 17:25:24
谢谢，那您认为这个反应过程是怎么的呢，是整个电极中的颗粒同时嵌锂还是说靠近锂片的先嵌锂之后再逐渐向靠近集流体的颗粒嵌锂呢？...

目前一般认为嵌锂过程符合辐射状迁移模型，即嵌锂是不断向颗粒的内核部分推进的，而对于整个电极来说，锂离子肯定要先接触电极表面的，再逐渐往内部扩散
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独行天下，可以孤单，但不会孤独！
17楼2014-09-25 11:22:36
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丰田

金虫 (正式写手)

【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

祝大家paper 多多，一切顺利
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18楼2016-08-30 02:31:06
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