24小时热门版块排行榜    

北京石油化工学院2026年研究生招生接收调剂公告
查看: 3168  |  回复: 5

忄赖楊楊

木虫 (小有名气)

[求助] 关于锂离子电池正极材料锂离子扩散系数的问题,求交流,求指导~ 已有1人参与

许多文章通过锂的化合物或是其他化合物包覆电极材料,从而提高材料的锂离子扩散系数,减小极化,提高材料的电化学性能。并且在文章中经常看到通过测试交流阻抗,用公式计算材料本体锂离子扩散系数的内容,包覆后的材料通常具有更高的锂离子扩散系数和更优的电化学性能。
那么问题来了,有人提出,交流阻抗法计算出的D是材料本体的扩散系数,包覆层的锂离子导体或是其他化合物只是在材料的表面,可以提高材料表面的充放电反应,并不能够影响材料本体内部的扩散。  请问这要怎么解释呢?是否可以说包覆层和材料本体都属于电极材料的一部分,计算出的D值是整体的平均值呢?
还请各位同学,各位大神不吝赐教,感激不尽~~
回复此楼

» 收录本帖的淘帖专辑推荐

锂离子电池专题(技术答疑)

» 本帖@通知

» 猜你喜欢

» 本主题相关商家推荐: (我也要在这里推广)

» 本主题相关价值贴推荐,对您同样有帮助:

已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

拈花V笑

金虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与,应助指数 +1
忄赖楊楊: 金币+20, ★★★很有帮助, 谢谢不吝赐教~ 2015-01-05 21:14:59
1.我也觉得包覆并不能提高被包覆颗粒材料本征的离子电导率;
2.能提高的应该是电极材料的综合离子电导率,这个就像导电剂一样,包覆层就是“导离子剂”,提高的是锂离子在电极上多个颗粒间的纵向扩散能力。
3.也有可能会提高本征离子电导率,在以前看过的一篇文章中,说道包覆提高了材料的有序性,当然会提高倍率性能,至于为什么提高了有序性,我没有深入看文章和图片。
2楼2015-01-05 09:11:28
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

忄赖楊楊

木虫 (小有名气)

引用回帖:
2楼: Originally posted by 拈花V笑 at 2015-01-05 09:11:28
1.我也觉得包覆并不能提高被包覆颗粒材料本征的离子电导率;
2.能提高的应该是电极材料的综合离子电导率,这个就像导电剂一样,包覆层就是“导离子剂”,提高的是锂离子在电极上多个颗粒间的纵向扩散能力。
3.也有 ...

那如果是这样的话,是不是就不可以用交流阻抗测试的数据来计算锂离子扩散速率了?但是文献里很多是这样算的,解释结果的时候说提高了锂离子扩散速率,减小了极化。
按说公示计算的是锂离子在材料本体的固相扩散,如果是提高了颗粒间的扩散能力的话,会不会有电解液渗入,涉及到液相扩散呢?
3楼2015-01-05 16:26:11
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

拈花V笑

金虫 (小有名气)

引用回帖:
3楼: Originally posted by 忄赖楊楊 at 2015-01-05 16:26:11
那如果是这样的话,是不是就不可以用交流阻抗测试的数据来计算锂离子扩散速率了?但是文献里很多是这样算的,解释结果的时候说提高了锂离子扩散速率,减小了极化。
按说公示计算的是锂离子在材料本体的固相扩散, ...

1.测试的是表观阻抗,也就是包覆层和基体整体的,这个减小表观阻抗是我们做电池材料需要的。
2.那个计算其实已经把包覆层加进去了,和测得结果一致;
3.你说的那个电解液渗入,发生液相扩散太玄了吧,除非做的是多孔材料或多孔材料包覆;
4.EIS测得的数据正是我们需要的,我明白你的意思,包覆到底能不能改变本体的离子电导率,前面说了,可能提高了有序性(这样是行的)。包覆层本身的离子电导率高,你可以包覆后的材料看做复合材料,它的离子电导率应该介于包覆材料和本体材料之间。
5.改性手段,我们要的是表观性能(综合的),而不是单个成分的,比如有一种离子电导率非常差的材料包覆在本体上,提高了有序性即提高了离子电导率,但是这个材料是没有用的,因为它的表观阻抗是非常大的。
6.LZ能思考到这个问题,说明在这个行业里对技术有了一定的了解了,文献这个东西,上面很多概念都是模糊的,不完整的,需要自己脑补
ps。同样的你还可能会问包覆能提高本体的电子电导率吗?回答:1.包覆材料可能会固溶进本体,改变材料氧化还原能带隙,从而提高了本体自身的电子电导率;2.提高了表观电子电导率
4楼2015-01-05 17:08:17
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

忄赖楊楊

木虫 (小有名气)

引用回帖:
4楼: Originally posted by 拈花V笑 at 2015-01-05 17:08:17
1.测试的是表观阻抗,也就是包覆层和基体整体的,这个减小表观阻抗是我们做电池材料需要的。
2.那个计算其实已经把包覆层加进去了,和测得结果一致;
3.你说的那个电解液渗入,发生液相扩散太玄了吧,除非做的是 ...

多谢赐教,受益匪浅。那我现在大概理解的就是,材料包覆之后包覆层和原材料成为一个整体,EIS计算出来的扩散系数D是整体材料的品均扩散系数,因为材料中有一部分是有利于提高锂离子扩散的,所以整体的D有所提高是正常现象。
5楼2015-01-05 21:14:30
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

丰田

金虫 (正式写手)

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
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.ingentaconnect.com/co ... 7/00000002/art00029
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
6楼2016-08-29 23:18:57
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖
相关版块跳转 我要订阅楼主 忄赖楊楊 的主题更新
最具人气热帖推荐 [查看全部] 作者 回/看 最后发表
[考研] 302分 085601求调剂推荐 +11 zyx上岸! 2026-04-05 11/550 2026-04-05 22:13 by dongzh2009
[考研] 数一英一274机械调剂 +5 星陨流霞 2026-04-04 6/300 2026-04-05 11:38 by arrow8852
[考研] 312求调剂 +3 Say Never 2026-04-04 3/150 2026-04-05 11:19 by guoweigw
[考研] 325求调剂 +4 春风不借意 2026-04-04 4/200 2026-04-04 14:46 by 湘农储能材料
[考研] 22408求调剂 354分 可跨专业 +3 hannnnnnn 2026-04-04 3/150 2026-04-04 14:35 by 土木硕士招生
[考研] 一志愿东北大学085901土木专硕345求调剂 +3 zxt11111 2026-04-04 3/150 2026-04-04 14:21 by 土木硕士招生
[考研] 一志愿C9的化学工程(085602) 340分,感觉校内调剂无望,求调剂 +9 万事宜臻 2026-04-04 9/450 2026-04-04 11:49 by 啵啵啵0119
[考研] 310求调剂 +18 争取九点睡 2026-03-30 18/900 2026-04-03 18:35 by ls刘帅
[考研] 301求调剂 +14 A_JiXing 2026-04-01 14/700 2026-04-03 18:31 by ls刘帅
[考研] 五邑大学土木工程招调剂生2026 +3 wyutj 2026-03-31 4/200 2026-04-03 18:21 by zengxj_7201
[考研] 274求调剂 +9 顺理成张 2026-04-03 10/500 2026-04-03 15:10 by 啊俊!
[考研] 一志愿华东理工大学,080500学硕,317分,求调剂 +13 s1145 2026-03-31 15/750 2026-04-03 11:44 by msi123
[考研] 085801 总分275 本科新能源 求调剂 +19 bradoner 2026-04-01 23/1150 2026-04-03 10:07 by linyelide
[考研] 材料调剂 +4 一样YWY 2026-04-03 4/200 2026-04-03 09:48 by 蓝云思雨
[考研] 0710生物学求调剂 +9 manman511 2026-04-01 9/450 2026-04-02 10:00 by zxl830724
[考研] 江苏科技大学招材料研究生 +4 Su032713. 2026-04-01 5/250 2026-04-01 22:03 by cccchenso
[考研] 311求调剂 +10 李芷新1 2026-03-31 10/500 2026-04-01 14:38 by chenqifeng666
[考研] 一志愿北交材料工程总分358 +5 cs0106 2026-04-01 7/350 2026-04-01 11:45 by wangjy2002
[考研] 一志愿浙江大学工科动力工程370,数一121,专业课135,现在能去哪里 +3 080700调剂 2026-03-30 4/200 2026-03-31 12:00 by KLMY666
[考研] 一志愿食品科学与工程083200求调剂 +4 XQTJZ 2026-03-30 4/200 2026-03-31 04:10 by fmesaito
信息提示
请填处理意见