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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~~
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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
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