Πώς να χρησιμοποιήσετε δεδομένα σύνθετης αντίστασης εναλλασσόμενου ρεύματος για τον προσδιορισμό του συντελεστή διάχυσης του ηλεκτρικού υλικού λιθίου;

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Proveïdor de centrals portàtils

Η μπαταρία ιόντων λιθίου είναι η μετανάστευση και η διάχυση του Li + μεταξύ του θετικού και του αρνητικού πόλου και η διαφορά συγκέντρωσης του Li καθορίζεται μεταξύ των θετικών και αρνητικών ηλεκτροδίων, αποθηκεύοντας έτσι ηλεκτρική ενέργεια. Επομένως, η διάχυση μεταξύ του Li + μεταξύ του θετικού και του αρνητικού πόλου επηρεάζει την απόδοση της μπαταρίας ιόντων λιθίου. Αν ταξινομηθούμε σε διάφορους συνδέσμους από γρήγορες έως αργές ταχύτητες Li +, δεν υπάρχει αμφιβολία ότι η διάχυση του Li + στον ηλεκτρολύτη είναι η μεγαλύτερη.

Γρήγορη, ακολουθούμενη από τη διαδικασία ανταλλαγής φορτίου Li + στη θετική και αρνητική επιφάνεια, η ταχύτητα αυτής της διαδικασίας είναι σχετικά αργή, είναι εύκολο να περιοριστεί ο περιορισμός του περιορισμού και το Li + είναι το πιο αργό στο θετικό και αρνητικό υλικό, αυτό Ο σύνδεσμος είναι επίσης συχνά το κλειδί για τον περιορισμό της απόδοσης μεγέθυνσης της μπαταρίας ιόντων λιθίου. Ως βασική παράμετρος ο συντελεστής διάχυσης στερεάς φάσης της δραστικής ουσίας στη δραστική ουσία, ο συντελεστής διάχυσης στερεάς φάσης είναι το κλειδί για την ποσότητα του υλικού, αλλά οι παράμετροι των υλικών δεν είναι απλές. Γενικά, η μέθοδος υπολογισμού του συντελεστή διάχυσης στερεάς φάσης του ενεργού υλικού έχει σημαντική τιτλοδότηση δυναμικού, τιτλοδότηση σταθερού ρεύματος και δεδομένα σύνθετης αντίστασης AC.

Πρόσφατα, ο Tienquangnguyen (Πρώτοι Διακομιστές) και ο Corneliabreitkopf (αντίστοιχος συγγραφέας) του Τεχνολογικού Πανεπιστημίου της Γερμανίας της Δρέσδης πρότειναν έναν νέο τρόπο λήψης συντελεστών διάχυσης μέσω δεδομένων σύνθετης αντίστασης AC. Ο συντελεστής διάχυσης της απόκτησης υλικών με χρήση δεδομένων EIS δεν είναι μια νέα έννοια. Υπήρξαν πολλά μοντέλα που χρησιμοποίησαν μια τιμή σύνθετης αντίστασης διάχυσης στην σύνθετη αντίσταση AC για τον υπολογισμό του συντελεστή διάχυσης του ηλεκτροδίου ή του υλικού, αλλά αυτά τα μοντέλα συνήθως πρέπει να συνδυαστούν με διάχυση.

Υπολογισμός παραμέτρων όπως το μήκος και αυτή η τιμή συνήθως προσεγγίζεται με το πάχος του ηλεκτροδίου ή την ακτίνα σωματιδίων. Ο τρόπος με τον οποίο ο Tienquangnguyen πρότεινε να χρησιμοποιηθούν μόνο δεδομένα σύνθετης αντίστασης AC για να ληφθούν όλες οι παράμετροι που απαιτούνται για τον υπολογισμό του συντελεστή διάχυσης. Σύμφωνα με την έννοια του συντελεστή διάχυσης, μπορούμε να πάρουμε έναν συντελεστή διάχυσης από την αναλογία μεταξύ του μήκους διάχυσης ID και του χρόνου διάχυσης taud (όπως φαίνεται στον ακόλουθο τύπο).

Μπορεί να φανεί από τον παραπάνω τύπο. Για να λάβουμε έναν συντελεστή διάχυσης πρέπει να λάβουμε τις παραπάνω παραμέτρους με δεδομένα πειράματος ή θεωρητικά δεδομένα μοντέλου. Στο ηλεκτροχημικό σύστημα, η κινητικότητα των ιόντων μπορεί να υπολογιστεί με βάση το χρόνο χαλάρωσης tau2 στο πάχος του δύο ηλεκτρικού στρώματος lambDAD και την πόλωση.

Για να λάβουμε τις βασικές παραμέτρους του συντελεστή διάχυσης, πρέπει πρώτα να λάβουμε τα δεδομένα του πάχους του στρώματος διάχυσης. Το αποκαλούμενο στρώμα διάχυσης αναφέρεται στο εύρος των συγκεντρώσεων υλικού στη διαδικασία διάχυσης και οι Bandaraampmellanderandcoelho et al. et al.

Μοντέλο για τον υπολογισμό του πάχους του στρώματος διάχυσης. Το παρακάτω σχήμα δείχνει την αντίσταση του ηλεκτροχημικού συστήματος του ηλεκτροδίου διπλού μπλοκαρίσματος και την κανονική τιμή της γωνίας απώλειας. Η ενεργή διηλεκτρική σταθερά μπορεί να υπολογιστεί με τον ακόλουθο τύπο 3, όπου j είναι μια φανταστική μονάδα, Δέλτα είναι ο λόγος μεταξύ του μισού του πάχους του δείγματος και του πάχους του στρώματος διάχυσης, συνήθως πιστεύουμε ότι αυτή η τιμή είναι μεγαλύτερη από 10.

Η γωνία απώλειας είναι ο λόγος μεταξύ της διηλεκτρικής απώλειας και της πραγματικής διηλεκτρικής σταθεράς (που φαίνεται στον Τύπο 4). Από το παραπάνω σχήμα Β, είναι δυνατόν να δούμε ότι ο κόμβος γωνίας απώλειας έχει μια μέγιστη τιμή στη σταθερά χρόνου TAU2 και η σχέση μεταξύ της κανονικής τιμής της γωνίας απώλειας και του Delta φαίνεται στον Τύπο 5, επομένως το πάχος του στρώματος διάχυσης μπορεί να υπολογιστεί με τον ακόλουθο τύπο 6. Στα δεδομένα EIS, η περιορισμένη αντίσταση διάχυσης Warburg περιέχει παραμέτρους όπως το μήκος διάχυσης, τον συντελεστή διάχυσης και την ταχύτητα διάχυσης, συνήθως μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε ένα ισοδύναμο κύκλωμα για να προσαρμόσουμε τα αποτελέσματα ανίχνευσης EIS από το ZVIEW και άλλα εργαλεία για να λάβουμε παραμέτρους χρόνου διάχυσης.

Ωστόσο, σε ορισμένες περιπτώσεις κάποιας σύνθετης αντίστασης, τα αποτελέσματα προσαρμογής είναι συχνά λιγότερο ιδανικά και αυτό το πρόβλημα μπορεί να προσαρμοστεί για να ταιριάζει πιο ακριβή δεδομένα προσαρμόζοντας μια περιοχή μετάβασης στα δεδομένα σύνθετης αντίστασης AC. Η σύνθετη αντίσταση διάχυσης περιορισμένου μήκους Warburg μπορεί να εκφραστεί στον τύπο 7, όπου το RW είναι μια σύνθετη αντίσταση περιορισμένης διάχυσης και ο χρόνος διάχυσης μπορεί να υπολογιστεί από τον παραπάνω τύπο 1. Η σχέση παραμέτρων στον παραπάνω τύπο φαίνεται στους τύπους 9, 10 και το συμπαγές και φανταστικό τμήμα της πεπερασμένης αντίστασης διάχυσης μπορεί να απλοποιηθεί στη μορφή του ακόλουθου τύπου 13 από τους ακόλουθους τύπους 11 και 12.

13 μπορούμε να δούμε ότι το RW μπορεί να σημαίνει την κλίση της σχεσιακής καμπύλης μεταξύ Z και Omega1/2. Το παραπάνω σχήμα δείχνει έναν τυπικό χάρτη σύνθετης αντίστασης εναλλασσόμενου ρεύματος, ο οποίος μπορεί να δει την κλίση της καμπύλης σύνθετης αντίστασης στη ζώνη μετάβασης 45 μοιρών από το σχήμα, πράγμα που σημαίνει ότι η τιμή του πραγματικού και του φανταστικού μέρους της σύνθετης αντίστασης σε αυτή την περιοχή είναι ίση. Όσον αφορά τη διαδικασία διάχυσης της διεπαφής, μπορούμε να προσαρμόσουμε το ισοδύναμο κύκλωμα Randles που φαίνεται παρακάτω.

Δεδομένου ότι το στοιχείο WARBURG και η τετραγωνική ρίζα συχνότητας και η γωνία φάσης συσχετίζονται αρνητικά, η άμεση αποσύνθεση της πένας περιέχει το ισοδύναμο κύκλωμα του στοιχείου Warburg εξακολουθεί να είναι μια πολύ προκλητική δουλειά, έτσι μπορούμε να το αντικαταστήσουμε ως παράλληλο RW και CW, έτσι η συνολική σύνθετη αντίσταση του ισοδύναμου κυκλώματος που φαίνεται παρακάτω φαίνεται στον Τύπο 15, και το συνολικό μέρος είναι περίπου μεταξύ της αντίστασης 0. 16, το πραγματικό και το φανταστικό τμήμα μπορούν να μετατραπούν σε μια τιμή χωρητικότητας του δύο ηλεκτρικού στρώματος της επιφάνειας της επιφάνειας του ηλεκτροδίου με τη μορφή της επιφάνειας του ηλεκτροδίου με τη μορφή του δεύτερου τύπου 17, ο οποίος είναι πολύ μικρός. Γενικά, σε 1-10uf / cm2, η σύνθετη αντίσταση της συνολικής σύνθετης αντίστασης στο παρακάτω κύκλωμα εικόνας μπορεί να θεωρηθεί ίση με το φανταστικό τμήμα της σύνθετης αντίστασης Warburg, π.χ. z = omGAZ, και το πιο σημαντικό αναγνωριστικό μήκους διάχυσης του συντελεστή διάχυσης μπορεί να είναι ηλεκτρονικά. Ο συντελεστής διάχυσης και ο χρόνος διάχυσης υπολογίζονται ως εξής είναι το ίδιο, έτσι ώστε ο συντελεστής διάχυσης των ηλεκτρονίων μπορεί να αντικατασταθεί με κινητικότητα ιόντων και μπορεί να χρησιμοποιηθεί ο χρόνος διάχυσης Η σταθερά χρόνου που αντιστοιχεί στο τόξο στο υψηλότερο σημείο της καμπύλης συχνότητας που φαίνεται στο ΣΧ.

Επομένως, ο παραπάνω τύπος μπορεί να μετατραπεί στη μορφή που φαίνεται στον τύπο. Σύμφωνα με το προαναφερθέν μοντέλο, οι συγγραφείς αποσυνθέτουν δεδομένα από τη βιβλιογραφία, μπορεί να δει ότι τα πέντε δείγματα που επιλέχθηκαν από την παρακάτω εικόνα έχουν μια χαρακτηριστική διαφορά στην καμπύλη διάχυσης της περιοχής χαμηλής συχνότητας και πολλά δείγματα αποτελούνται από μια ημικυκλική περιοχή. Στη συνέχεια, υπάρχει μια περιορισμένη αντίσταση διάχυσης περίπου 45 μοιρών αριστερά και δεξιά στο εύρος των σχετικά χαμηλών συχνοτήτων και επομένως, σύμφωνα με το παραπάνω μοντέλο, η σταθερά χρόνου διάχυσης πολλών μοντέλων του WSC = 2, 4, 5, 6 και 15 είναι 4, αντίστοιχα.

16, 25, 36 και 225 (που φαίνεται στον Πίνακα 1 παρακάτω). Για να συγκρίνει τα αποτελέσματα του παραπάνω μοντέλου, ο συγγραφέας παίρνει τη διαδικασία προσρόφησης μορίων νερού στην επιφάνεια του θειικού θειικού ζιρκονίου, χρησιμοποιώντας πρώτα το ισοδύναμο κύκλωμα Randles για να προσαρμόσει τα αποτελέσματα ανίχνευσης της δοκιμής και μπορεί να δει το πραγματικό μέρος της σύνθετης αντίστασης από το παρακάτω σχήμα. Το σφάλμα μεταξύ της τιμής δοκιμής και της τιμής προσαρμογής έφτασε το 25%, και η δήλωση του εφέ προσαρμογής κυκλώματος που περιέχει την σύνθετη αντίσταση Warburg δεν είναι ιδανική στην περίπτωση που η υψηλή σύνθετη αντίσταση ή ο θόρυβος είναι σχετικά υψηλός.

Επομένως, οι αριθμητικές τιμές προσαρμογής μπορούν να είναι μόνο αναφορά. Στο παρακάτω σχήμα, ο συγγραφέας συγκρίνει το αποτέλεσμα προσαρμογής της μεθόδου μοντέλου που προτείνεται από την παραδοσιακή μέθοδο ισοδύναμου κυκλώματος και του συγγραφέα. Από την κάτω αριστερή εικόνα, είναι απαραίτητο να δείτε το εφέ προσαρμογής που προκύπτει από τη μέθοδο του νέου μοντέλου.

Είναι καλύτερο από το παραδοσιακό ισοδύναμο κύκλωμα. Ο συντελεστής διάχυσης που προκύπτει από τον ακόλουθο Πίνακα 3 μπορεί να δει το αποτέλεσμα της καθαρής κινητικότητας ιόντων και των υδρατμών και τα αποτελέσματα της ανίχνευσης άλλων ανθρώπων. Η μέθοδος που προτείνει ο Tienquangnguyen ταιριάζει προσαρμόζοντας το τμήμα πεπερασμένου μήκους διάχυσης στην σύνθετη αντίσταση εναλλασσόμενου ρεύματος, η πένα είναι ευθεία και το μήκος του μήκους διάχυσης, πραγματοποιώντας έτσι τον γρήγορο και ακριβή προσδιορισμό των γρήγορων και ακριβών δεδομένων χρησιμοποιώντας δεδομένα σύνθετης αντίστασης AC.