Me pehea te whakamahi i nga raraunga impedance AC ki te whakatau i te whakarea whakawehenga o nga rawa hiko lithium?

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Leverancier van draagbare energiecentrales

Ko te pākahiko lithium-ion ko te heke me te tohatoha o Li + i waenga i nga pou pai me te kino, a, ko te rereketanga o te kukū o Li ka whakapumautia i waenga i nga hiko pai me te kino, na reira ka penapena te hiko hiko. Na reira, ko te tohatoha i waenga i te Li + i waenga i nga pou pai me te kino ka pa ki te mahi o te mahi pākahiko lithium katote. Mena ka tohatohahia tatou i roto i nga hononga rereke mai i nga tere tere-ki-te-tere o Li +, kaore e kore ko te tohatoha o Li + i roto i te electrolyte te mea tino nui.

Tere, whai muri i te tukanga utu utu o Li + i roto i te mata pai, me te kino, te tere o tenei tukanga he āhua puhoi, he mea ngawari ki te whakawhāiti i te whakaiti herenga, a Li + Ko te puhoi i roto i te rauemi pai me te kino, tenei Ko te hono hoki he maha tonu te matua ki te aukati i te mahi whakanui o te pākahiko katote lithium. I te mea he tawhā matua te whakarea whakawehenga wahanga totoka o te matū tauhohenga i roto i te matū hohe, ko te whakarea diffusion wahanga totoka te matua ki te nui o te rauemi, engari ehara i te mea ngawari nga tawhā o nga rauemi. Ko te tikanga, ko te tikanga mo te tatau i te whakarea whakawehenga wahanga totoka o te rawa hohe he nui te titration pea, te titrate o naianei tonu, me te raraunga impedance AC.

I tata nei, ko Tienquangnguyen (Tuapapa Tuatahi) me Corneliabreitkopf (Kaituhi Tika) o Tiamana Te Whare Wananga Hangarau o Dresden i whakatakoto he huarahi hou ki te whiwhi whakarea whakareatanga ma roto i nga raraunga aukati AC. Ehara i te mea he ariā hou te whakarea tiritiri o te whiwhi rauemi ma te whakamahi i nga raraunga EIS. He maha nga tauira i whakamahi i te uara arataki whakarara i roto i te impedance AC ki te tatau i te whakarea diffusion o te electrode, rauemi ranei, engari ko enei tauira me hono atu ki te diffusion.

Te tataunga o nga tawhā penei i te roa, a ko tenei uara te nuinga o te wa e tata ana ki te matotoru o te hiko, te putoro matūriki ranei. Ko te huarahi i kii a Tienquangnguyen ki te whakamahi i nga raraunga aukati AC kia whiwhi i nga tawhā katoa e hiahiatia ana hei tatau i te whakarea diffusion. E ai ki te tikanga o te whakarea diffusion, ka taea e tatou te whiwhi i te whakarea diffusion ma te ōwehenga i waenga i te ID roa turingiringi me te taud time diffusion (e whakaatu ana i te tauira e whai ake nei).

Ka kitea mai i te tauira o runga ake nei. Ki te tiki i te whakarea whakawehenga me whiwhi tatou i nga tawhā o runga ake ma te raraunga whakamatautau me te raraunga tauira ariā. I roto i te punaha hiko, ka taea te tatau i te neke katote i runga i te wa whakangawari tau2 i te matotoru o te paparanga hiko e rua lambDAD me te polarization.

Kia whiwhi ai i nga tawhā matua o te whakarea diffusion, me tiki tuatahi nga raraunga o te matotoru paparanga diffusion. Ko te mea e kiia nei ko te paparanga whakamaarama e pa ana ki te awhe o nga kohinga rauemi i roto i te tukanga tohatoha, me te Bandaraampmellanderandcoelho et al. Et al.

Tauira ki te tatau i te matotoru o te paparanga whakamaarama. Ko te ahua i raro nei e whakaatu ana i te aukati o te punaha hiko o te hiko aukati rua me te koki mate uara noa. Ka taea te tatau i te taimau dielectric whai hua ma te tauira 3 e whai ake nei, he wae pohewa te j, Ko te Delta te ōwehenga i waenga i te haurua o te matotoru o te tauira me te matotoru o te paparanga diffusion, ko te tikanga ka whakapono matou he nui ake tenei uara i te 10.

Ko te koki mate ko te ōwehenga i waenga i te mate dielectric me te taumau dielectric tūturu (e whakaatuhia ana i te Tātai 4). Mai i te ahua B o runga ake nei, ka taea te kite he nui rawa te uara o te koki koki mate i te wa tau2 TAU2, a ko te hononga i waenga i te koki mate uara noa me te Delta ka whakaatuhia i roto i te Tatai 5, na reira ka taea te tatau te matotoru paparanga diffusion ma te tauira 6 e whai ake nei. I roto i nga raraunga EIS, kei roto i te iti o te whakahiatotanga o Warburg nga tawhā penei i te roa o te diffusion, te whakarea diffusion, me te tere diffusion.

Heoi, i etahi ahuatanga o etahi arai, he iti ake te pai o nga hua whakauru, a ka taea te whakauru i tenei raru ki te whakauru i nga raraunga tika ake ma te whakauru i tetahi waahi whakawhiti i roto i nga raraunga aukati AC. Ka taea te whakaatu i te impedance diffusion te roa iti o Warburg i roto i te tauira 7, i reira ko te RW he iti o te diffusion impedance, a ka taea te tatau i te wa diffusion i runga ake i te tauira 1. Ko te hononga tawhā i te tātai i runga ake nei e whakaatuhia ana i roto i nga tauira 9, 10, a ko te wahanga totoka me te waahanga pohewa o te impedance diffusion mutunga ka taea te whakangawari ki te whakatakotoranga o te tauira 13 e whai ake nei ma te tauira 11 me te 12 e whai ake nei.

13 ka kite tatou ka taea e te RW te tikanga o te pikinga o te ananga hononga i waenga i te Z me te Omega1 / 2. Ko te ahua i runga ake nei e whakaatu ana i te mapi impedance AC angamaheni, ka taea te kite i te pikitanga o te pihinga impedance i roto i te rohe whakawhiti o te 45 nga nekehanga mai i te ahua, ko te tikanga he rite te uara o te wahanga tuturu me te pohewa o te impedance i tenei rohe. Mo te tukanga tiritiri o te atanga, ka uru tatou ki te iahiko rite Randles e whakaatuhia ana i raro nei.

I te mea ko te huānga WARBURG me te pakiaka tapawha auau me te koki wahanga e hono kino ana, kei roto i te whakangaotanga tika o te pene te ara iahiko rite o te huānga Warburg he mahi tino wero, na reira ka taea e tatou te whakakapi hei RW whakarara me te CW, no reira ka whakaatuhia te impedance katoa o te ara iahiko rite e whakaatuhia ana i raro nei i roto i te Tatai 15, a ko te tapeke o te impedance i te mea he wahanga tuturu kei roto i te Fig0. 16, te wahi tūturu me te wahi pohewa kia tahuri ki te uara pūnga o te paparanga rua-hiko o te mata o te mata electrode i roto i te ahua o te mata hiko i roto i te ahua o te tātai tuarua 17, i te mea iti rawa. Ko te tikanga, i roto i te 1-10uf / cm2, ko te impedance o te katoa impedance i roto i te ara iahiko pikitia e whai ake nei ka taea te whakaaro he rite ki te waahanga pohewa o te Warburg impedance, ara z = omGAZ, a ko te tino nui o te roa o te diffusion ID o te diffusion coefficient ka taea te hikohiko Ko te whakarea diffusion and diffusion impedance i roto i te tauira e whai ake nei (na te mea ko te utunga e whakaatuhia ana ko te utu1) pera ano, kia taea ai te whakakapi i te whakarea diffusion o nga irahiko ki te nekeneke katote, ka taea hoki te whakamahi i te wa whakamaoritanga Ko te wa e rite ana ki te pewa i te waahi teitei rawa atu i roto i te pihi auau e whakaatuhia ana i te FIG.

Na reira, ka taea te huri i te tauira i runga ake nei ki te whakatakotoranga e whakaatuhia ana i te tauira. E ai ki nga tauira kua whakahuahia i runga ake nei ka titohia e nga kaituhi nga raraunga mai i nga tuhinga, ka kitea nga tauira e rima i kowhiria mai i te pikitia e whai ake nei he rereke rereke i roto i te kurupae purara o te rohe auau iti, a he maha nga tauira ka tito he rohe haurua porohita. Na he iti noa te kaha o te whakamaaramatanga o te 45 nga nekehanga ki te taha maui me te taha matau i roto i te awhe o nga iarere iti, na reira, e ai ki te tauira o runga ake nei, ko te taima tuarii o etahi tauira o te WSC = 2, 4, 5, 6 me 15 he 4, ia.

16, 25, 36, me 225 (e whakaatuhia ana i te Ripanga 1 i raro nei). Hei whakataurite i nga paanga o te tauira o runga ake nei, ka mau te kaituhi i te tukanga adsorption o nga ngota ngota wai i te mata o te zirconium sulphate sulphate, tuatahi te whakamahi i te ara iahiko rite Randles ki te uru ki nga hua kitenga whakamatautau, ka taea te kite i te tino waahanga o te impedance mai i te ahua i raro nei. Ko te hapa i waenga i te uara whakamatautau me te uara whakauru i tae ki te 25%, a, ko te whakapuakanga o te paanga ara iahiko kei roto i te impedance Warburg kaore i te pai i roto i te keehi he nui te kaha o te haruru, te haruru ranei.

No reira, ko nga uara tau ka taea anake te Tohutoro. I te ahua i raro nei, ka whakatauritehia e te kaituhi te paanga o te tikanga tauira e whakaarohia ana e te tikanga ara iahiko rite tawhito me te kaituhi. Mai i te pikitia maui o raro, he mea tika kia kite i te paanga tika i puta mai i te tikanga tauira hou.

He pai ake i te ara iahiko rite tawhito. Ko te whakarea whakareatanga i puta mai i te Ripanga 3 e whai ake nei ka kite i nga hua o te neke katote kupenga me te kohu wai me nga hua o te kitenga a etahi atu. Ko te tikanga i whakaarohia e Tienquangnguyen e tika ana ma te whakauru i te waahanga roa o te whakamaaramatanga mutunga i roto i te impedance AC, he tika te pene me te roa o te roa o te whakamaarama, na reira ka mohio ki te whakatau tere me te tika o nga raraunga tere me te tika ma te whakamahi i nga raraunga impedance AC.