Hoe kinne jo AC-impedânsjegegevens brûke om de diffusionskoëffisjint fan lithiumelektrysk materiaal te bepalen?

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - ซัพพลายเออร์สถานีพลังงานแบบพกพา

De lithium-ion batterij is de migraasje en fersprieding fan Li + tusken de positive en negative poalen, en it konsintraasje ferskil fan Li wurdt fêststeld tusken de positive en negative elektroden, dêrmei it opslaan fan elektryske enerzjy. Dêrom beynfloedet de diffusion tusken Li + tusken de positive en negative poalen de prestaasjes fan lithium-ion-batterijprestaasjes. As wy wurde sortearre yn ferskate keppelings út fluch-to-stadige snelheden fan Li +, der is gjin twifel dat de diffusion fan Li + yn &39;e electrolyte is it meast.

Fluch, folge troch de lading útwikseling proses fan Li + yn de positive en negative oerflak, de snelheid fan dit proses is relatyf stadich, it is maklik om te beheinen de beheining mitigaasje, en Li + is de stadichste yn de positive en negative materiaal, dit De keppeling is ek faak de kaai foar it beheinen fan de fergrutting prestaasjes fan lithium ion batterij. As in wichtige parameter fêste faze diffusion koëffisjint fan &39;e reaktive stof yn&39; e aktive stof, de fêste faze diffusion koëffisjint is de kaai foar it bedrach fan materiaal, mar de parameters fan &39;e materialen binne net ienfâldich. Algemien hat de metoade foar it berekkenjen fan de diffúsjekoëffisjint fan fêste faze fan it aktive materiaal in wichtige potinsjele titraasje, konstante aktuele titraasje, en AC-impedânsjegegevens.

Koartlyn, Tienquangnguyen (Earste tsjinners) en Corneliabreitkopf (oerienkommende auteur) fan Dútslân Dresden University of Technology foarstelde in nije manier te krijen diffusion koeffizienten fia AC impedance gegevens. De diffusionskoëffisjint fan it krijen fan materialen mei EIS-gegevens is gjin nij konsept. D&39;r hawwe in protte modellen west dy&39;t in diffusionsimpedânsjewearde yn AC-impedânsje hawwe brûkt om de diffusionskoëffisjint fan &39;e elektrode of materiaal te berekkenjen, mar dizze modellen moatte normaal kombineare wurde mei diffusion.

Berekkening fan parameters lykas lingte, en dizze wearde wurdt meastal approximated troch de elektrodes dikte of particle radius. De manier Tienquangnguyen foarstelde allinnich in gebrûk AC impedance gegevens te krijen alle parameters nedich foar it berekkenjen fan de diffusion koeffizient. Neffens de betsjutting fan &39;e diffusionskoëffisjint kinne wy ​​in diffusionskoëffisjint krije troch de ferhâlding tusken de diffusion lingte ID en de diffusion tiid taud (lykas werjûn yn de folgjende formule).

It kin sjoen wurde út de boppesteande formule. Om in diffusionskoëffisjint te krijen, moatte wy de boppesteande parameters krije troch eksperimintgegevens as teoretyske modelgegevens. Yn it elektrogemyske systeem kin ionmobiliteit berekkene wurde op basis fan &39;e ûntspanningstiid tau2 yn&39; e dikte fan &39;e twa-elektryske laach lambDAD en polarisaasje.

Om de kaaiparameters fan &39;e diffusionskoëffisjint te krijen, moatte wy earst de gegevens krije fan&39; e dikte fan &39;e diffusionlaach. De saneamde diffusion laach ferwiist nei it berik fan materiaal konsintraasjes yn de diffusion proses, en de Bandaraampmellanderandcoelho et al. et al.

Model foar it berekkenjen fan de dikte fan de diffusion laach. De figuer hjirûnder toant de impedânsje fan it elektrogemyske systeem fan &39;e dûbele blokkearjende elektrodes en de normale wearde fan&39; e ferlieshoek. De effektive dielektrike konstante kin berekkene wurde troch de folgjende formule 3, dêr&39;t j is in tinkbyldige ienheid, Delta is de ferhâlding tusken de helte fan &39;e dikte fan&39; e stekproef en de dikte fan &39;e diffusion laach, meastal wy leauwe dat dizze wearde is grutter as 10.

De ferlieshoek is de ferhâlding tusken dielektrike ferlies en de echte dielektrike konstante (oanjûn yn Formule 4). Ut de boppesteande figuer B, is it mooglik om te sjen dat it ferlies hoek node hat in maksimum wearde op de tiid konstante TAU2, en de relaasje tusken de ferlies hoek normale wearde en Delta wurdt werjûn yn Formule 5, sadat de diffusion laach dikte kin wurde berekkene troch de folgjende formule 6. Yn de EIS gegevens, de beheinde Warburg diffusion impedance befettet parameters lykas diffusion lingte, diffusion koëffisjint, en diffusion snelheid, meastal kinne wy ​​brûke in lykweardich circuit foar in fit de EIS detection resultaten troch ZVIEW en oare ark te krijen diffusion tiid parameters.

Lykwols, yn guon gefallen fan guon impedance, de oanpassing resultaten binne faak minder ideaal, en dit probleem kin wurde oanpast foar in passe krekter gegevens troch fitting in oergong gebiet yn AC impedance gegevens. De beheinde lingte Warburg diffusion impedance kin wurde útdrukt yn de formule 7, dêr&39;t RW is in beheinde diffusion impedance, en de diffusion tiid kin wurde berekkene troch de boppesteande formule 1. De parameterrelaasje yn &39;e boppesteande formule wurdt werjûn yn&39; e formulearders 9, 10, en it fêste en tinkbyldige diel fan &39;e einige diffusionsimpedânsje kin wurde ferienfâldige yn it formaat fan&39; e folgjende formule 13 troch de folgjende formule 11 en 12.

13 kinne wy ​​sjen dat RW de helling kin betsjutte fan &39;e relaasjekromme tusken Z en Omega1 / 2. De boppesteande figuer toant in typyske AC impedance map, dat kin sjen de skeante fan &39;e impedance kromme yn&39; e oergong sône fan 45 graden út de figuer, dat betsjut dat de wearde fan de echte en tinkbyldige diel fan &39;e impedânsje yn dizze regio is gelyk. Oangeande de diffusion proses fan de ynterface, wy kinne passe de Randles lykweardich circuit werjûn hjirûnder.

Sûnt de WARBURG elemint en de frekwinsje fjouwerkante woartel en faze hoeke binne negatyf korrelearre, de pinne direkte ûntbining befettet it lykweardich circuit fan de Warburg elemint is noch In hiel útdaagjend wurk, sadat wy kinne ferfange as in parallelle RW en CW, sadat de totale impedance fan de lykweardich circuit werjûn hjirûnder wurdt werjûn yn Formule 15, en de totale impedânsje frekwinsje diel is tusken likernôch 0 as de werjûn figuer 0. 16, it echte diel en it tinkbyldige diel meie wurde omsetten yn in capacitance wearde fan de twa-elektryske laach fan it oerflak fan de elektrodes oerflak yn &39;e foarm fan&39; e elektrodes oerflak yn &39;e foarm fan&39; e twadde formule 17, dat is hiel lyts. Algemien, yn 1-10uf / cm2, kin de impedânsje fan &39;e totale impedânsje yn&39; e folgjende ôfbyldingssirkwy as lykweardich beskôge wurde oan it tinkbyldige diel fan &39;e Warburg-impedânsje, dws z = omGAZ, en de wichtichste diffusionlingte ID fan &39;e diffusionskoëffisjint kin elektroanysk wêze. fan de elektroanen kinne wurde ferfongen troch ion mobiliteit, en de diffusion tiid kin brûkt wurde De tiid konstante oerienkommende mei de bôge op it heechste punt yn de frekwinsje kromme werjûn yn Fig.

Dêrom kin de boppesteande formule wurde omsetten yn it formaat werjûn yn &39;e formule. Neffens de hjirboppe neamde model skriuwers decomposes gegevens út de literatuer, it kin sjen de fiif gebrûk selektearre út de folgjende foto hawwe in ûnderskiedend ferskil yn de diffusion kromme fan de lege frekwinsje gebiet, en ferskate samples binne gearstald út in semi-sirkulêre regio. Dan is der in beheinde diffusion impedance fan likernôch 45 graden lofts en rjochts yn it berik fan relatyf lege frekwinsjes, en dêrom, neffens it boppesteande model, de diffusion tiid konstante fan ferskate modellen fan de WSC = 2, 4, 5, 6 en 15 respektivelik 4.

16, 25, 36 en 225 (werjûn yn Tabel 1 hjirûnder). Om de effekten fan it boppesteande model te fergelykjen, nimt de auteur it adsorpsjeproses fan wettermolekulen yn it oerflak fan it sulphate sirkoniumsulfaat, earst mei it Randles lykweardich circuit om te passen by de testdeteksjeresultaten, en kin it echte diel fan &39;e impedânsje sjen fan&39; e figuer hjirûnder. De flater tusken de test wearde en de fitting wearde berikte 25%, en de ferklearring fan it circuit fitting effekt befettet Warburg impedance is net ideaal yn it gefal dêr&39;t hege impedance of lûd is relatyf heech.

Dêrom kinne de numerike wearden passe allinich Referinsje wêze. Yn &39;e ûndersteande figuer fergeliket de auteur it passende effekt fan&39; e modelmetoade foarsteld troch de tradisjonele lykweardige sirkwymetoade en de auteur. Fanôf de foto links ûnder is it nedich om it passende effekt te sjen krigen troch de nije modelmetoade.

It is better as it tradisjonele lykweardige circuit. De diffusionskoëffisjint fan &39;e folgjende tabel 3 kin it resultaat sjen fan net-ionmobiliteit en wetterdamp en de resultaten fan deteksje fan oare minsken. De metoade foarsteld troch Tienquangnguyen past troch fitting de einige diffusion lingte diel yn &39;e AC impedance, de pinne is rjocht en de lingte fan&39; e diffusion lingte, dêrmei it realisearjen fan de flugge en krekte bepaling fan flugge en krekte gegevens mei help fan AC impedance gegevens.