Kif tuża d-dejta tal-impedenza AC biex tiddetermina l-koeffiċjent tad-diffużjoni tal-materjal elettriku tal-litju?

2022/04/08

Awtur: Iflowpower -Fornitur Portable Power Station

Il-batterija tal-jone tal-litju hija l-migrazzjoni u t-tixrid ta 'Li + bejn il-poli pożittivi u negattivi, u d-differenza fil-konċentrazzjoni ta' Li hija stabbilita bejn l-elettrodi pożittivi u negattivi, u b'hekk taħżen l-enerġija elettrika. Għalhekk, id-diffużjoni bejn Li + bejn il-poli pożittivi u negattivi taffettwa l-prestazzjoni tal-prestazzjoni tal-batterija tal-jone tal-litju. Jekk aħna magħżula f'diversi links minn veloċitajiet veloċi għal kajman ta 'Li +, m'hemm l-ebda dubju li d-diffużjoni ta' Li + fl-elettrolit hija l-aktar.

Malajr, segwit mill-proċess ta 'skambju ta' ħlas ta 'Li + fil-wiċċ pożittiv u negattiv, il-veloċità ta' dan il-proċess hija relattivament bil-mod, huwa faċli li tillimita l-mitigazzjoni tar-restrizzjoni, u Li + hija l-aktar bil-mod fil-materjal pożittiv u negattiv, dan Ir-rabta hija wkoll ħafna drabi ċ-ċavetta biex tirrestrinġi l-prestazzjoni tal-ingrandiment tal-batterija tal-jone tal-litju. Bħala parametru ewlieni koeffiċjent tad-diffużjoni tal-fażi solida tas-sustanza reattiva fis-sustanza attiva, il-koeffiċjent tad-diffużjoni tal-fażi solida huwa ċ-ċavetta għall-ammont ta 'materjal, iżda l-parametri tal-materjali mhumiex sempliċi. Ġeneralment, il-metodu tal-kalkolu tal-koeffiċjent tad-diffużjoni tal-fażi solida tal-materjal attiv għandu titrazzjoni potenzjali importanti, titrazzjoni ta 'kurrent kostanti, u data ta' impedenza AC.

Riċentement, Tienquangnguyen (L-Ewwel Servers) u Corneliabreitkopf (Awtur Korrispondenti) tal-Ġermanja Dresden University of Technology pproponew mod ġdid biex jinkisbu koeffiċjenti ta 'diffużjoni permezz ta' data ta 'impedenza AC. Il-koeffiċjent tad-diffużjoni tal-akkwist ta 'materjali bl-użu tad-dejta tal-EIS mhuwiex kunċett ġdid. Kien hemm ħafna mudelli li użaw valur tal-impedenza tad-diffużjoni fl-impedenza AC biex jikkalkulaw il-koeffiċjent tad-diffużjoni tal-elettrodu jew tal-materjal, iżda dawn il-mudelli ġeneralment iridu jingħaqdu mad-diffużjoni.

Kalkolu ta 'parametri bħat-tul, u dan il-valur huwa ġeneralment approssimat mill-ħxuna ta' l-elettrodu jew ir-raġġ tal-partiċelli. Il-mod kif Tienquangnguyen ippropona biss li juża d-dejta tal-impedenza AC biex jikseb il-parametri kollha meħtieġa biex jiġi kkalkulat il-koeffiċjent tad-diffużjoni. Skont it-tifsira tal-koeffiċjent tad-diffużjoni, nistgħu niksbu koeffiċjent tad-diffużjoni bil-proporzjon bejn it-tul tad-diffużjoni ID u l-ħin tad-diffużjoni taud (kif muri fil-formula li ġejja).

Jista 'jidher mill-formula ta' hawn fuq. Biex tikseb koeffiċjent tad-diffużjoni irridu nġibu l-parametri ta 'hawn fuq permezz ta' data ta 'esperiment jew data ta' mudell teoretiku. Fis-sistema elettrokimika, il-mobilità tal-jone tista 'tiġi kkalkulata abbażi tal-ħin ta' rilassament tau2 fil-ħxuna tal-lambDAD b'żewġ saffi elettriċi u polarizzazzjoni.

Sabiex tikseb il-parametri ewlenin tal-koeffiċjent tad-diffużjoni, l-ewwel irridu nġibu d-dejta tal-ħxuna tas-saff tad-diffużjoni. L-hekk imsejjaħ saff ta 'diffużjoni jirreferi għall-firxa ta' konċentrazzjonijiet materjali fil-proċess ta 'diffużjoni, u l-Bandaraampmellanderandcoelho et al. Et al.

Mudell biex tikkalkula l-ħxuna tas-saff tad-diffużjoni. Il-figura hawn taħt turi l-impedenza tas-sistema elettrokimika tal-elettrodu ta 'imblukkar doppju u l-valur normali tal-angolu tat-telf. Il-kostanti dielettrika effettiva tista 'tiġi kkalkulata bil-formula 3 li ġejja, fejn j hija unità immaġinarja, Delta hija l-proporzjon bejn nofs il-ħxuna tal-kampjun u l-ħxuna tas-saff tad-diffużjoni, ġeneralment nemmnu li dan il-valur huwa akbar minn 10.

L-angolu tat-telf huwa l-proporzjon bejn it-telf dielettriku u l-kostanti dielettrika reali (muri fil-Formula 4). Mill-figura B ta 'hawn fuq, huwa possibbli li wieħed jara li n-nodu tal-angolu tat-telf għandu valur massimu fil-ħin kostanti TAU2, u r-relazzjoni bejn il-valur normali tal-angolu tat-telf u Delta tidher fil-Formula 5, għalhekk il-ħxuna tas-saff tad-diffużjoni tista' tkun ikkalkulat bil-formula li ġejja 6. Fid-dejta tal-EIS, l-impedenza limitata tad-diffużjoni Warburg fiha parametri bħat-tul tad-diffużjoni, il-koeffiċjent tad-diffużjoni u l-veloċità tad-diffużjoni, ġeneralment nistgħu nużaw ċirkwit ekwivalenti biex jaqbel mar-riżultati ta’ skoperta EIS minn ZVIEW u għodod oħra biex tikseb parametri tal-ħin tad-diffużjoni.

Madankollu, f'xi każijiet ta 'xi impedenza, ir-riżultati tat-twaħħil huma ħafna drabi inqas idealment, u din il-problema tista' titwaħħal biex taqbel dejta aktar preċiża billi twaħħal żona ta 'tranżizzjoni fid-dejta tal-impedenza AC. It-tul limitat tal-impedenza tad-diffużjoni Warburg tista 'tiġi espressa fil-formula 7, fejn RW hija impedenza tad-diffużjoni limitata, u l-ħin tad-diffużjoni jista' jiġi kkalkulat bil-formula ta 'hawn fuq 1. Ir-relazzjoni tal-parametri fil-formula ta' hawn fuq hija murija fil-formuli 9, 10 , u l-parti solida u immaġinarja tal-impedenza tad-diffużjoni finita tista 'tiġi ssimplifikata fil-format tal-formula 13 li ġejja bil-formula 11 u 12 li ġejjin.

13 nistgħu naraw li RW jista 'jfisser l-inklinazzjoni tal-kurva relazzjonali bejn Z u Omega1 / 2. Il-figura ta' hawn fuq turi mappa ta 'impedenza AC tipika, li tista' tara l-inklinazzjoni tal-kurva ta 'impedenza fiż-żona ta' transizzjoni ta '45 grad mill-figura , li jfisser li l-valur tal-parti reali u immaġinarja tal-impedenza f'dan ir-reġjun huwa ugwali. Fir-rigward tal-proċess ta 'diffużjoni ta' l-interface, nistgħu noqogħdu ċ-ċirkwit ekwivalenti ta 'Randles muri hawn taħt.

Peress li l-element WARBURG u l-għerq kwadru tal-frekwenza u l-angolu tal-fażi huma korrelatati b'mod negattiv, id-dekompożizzjoni diretta tal-pinna fiha ċ-ċirkwit ekwivalenti tal-element Warburg għadu Xogħol ta 'sfida ħafna, sabiex inkunu nistgħu nibdluh bħala RW u CW paralleli, għalhekk il-ġenerali impedenza taċ-ċirkwit ekwivalenti muri hawn taħt hija murija fil-Formula 15, u l-parti reali ta 'impedenza totali hija bejn Meta l-frekwenza hija bejn wieħed u ieħor 0 kif muri fil-Fig. saff ta 'żewġ elettriċi tal-wiċċ tal-wiċċ tal-elettrodu fil-forma tal-wiċċ tal-elettrodu fil-forma tat-tieni formula 17, li hija żgħira ħafna. Ġeneralment, f'1-10uf / cm2, l-impedenza tal-impedenza totali fiċ-ċirkwit tal-istampa li ġej tista 'titqies ugwali għall-parti immaġinarja tal-impedenza Warburg, jiġifieri z = omGAZ, u l-ID tat-tul tad-diffużjoni l-aktar importanti tal-koeffiċjent tad-diffużjoni jista' tkun elettronikament Il-koeffiċjent tad-diffużjoni u l-ħin tad-diffużjoni huma kkalkulati (kif muri fil-formula 19 li ġejja) jassumu li l-ħlas tal-ħlas huwa l-istess, sabiex il-koeffiċjent tad-diffużjoni tal-elettroni jista 'jiġi sostitwit b'mobilità tal-jone, u l-ħin tad-diffużjoni jista' jintuża Il-kostanti tal-ħin li tikkorrispondi għall-ark fl-ogħla punt fil-kurva tal-frekwenza murija fil-FIG.

Għalhekk, il-formula ta 'hawn fuq tista' tiġi kkonvertita fil-format muri fil-formula. Skont l-awturi tal-mudell imsemmija hawn fuq jiddekomponu d-dejta mil-letteratura, tista 'tara l-ħames kampjuni magħżula mill-istampa li ġejja għandhom differenza distintiva fil-kurva tad-diffużjoni taż-żona ta' frekwenza baxxa, u diversi kampjuni huma komposti minn reġjun semi-ċirkolari . Imbagħad hemm impedenza ta 'diffużjoni limitata ta' madwar 45 grad tax-xellug u tal-lemin fil-medda ta 'frekwenzi relattivament baxxi, u għalhekk, skont il-mudell ta' hawn fuq, il-kostanti tal-ħin tad-diffużjoni ta 'diversi mudelli tal-WSC = 2, 4, 5, 6 u 15 huwa 4, rispettivament.

16, 25, 36, u 225 (muri fit-Tabella 1 hawn taħt). Sabiex iqabblu l-effetti tal-mudell ta 'hawn fuq, l-awtur jieħu l-proċess ta' adsorbiment tal-molekuli tal-ilma fil-wiċċ tas-sulfat taż-żirkonju, l-ewwel juża ċ-ċirkwit ekwivalenti ta 'Randles biex joqgħod mar-riżultati ta' skoperta tat-test, u jista 'jara l-parti reali tal- impedenza mill-figura hawn taħt. L-iżball bejn il-valur tat-test u l-valur tat-twaħħil laħaq 25%, u d-dikjarazzjoni tal-effett tat-twaħħil taċ-ċirkwit li fih l-impedenza Warburg mhix ideali fil-każ fejn impedenza għolja jew storbju huwa relattivament għoli.

Għalhekk, il-valuri numeriċi tajbin jistgħu biss ikunu Referenza. Fil-figura hawn taħt, l-awtur iqabbel l-effett ta 'twaħħil tal-metodu tal-mudell propost mill-metodu ta' ċirkwit ekwivalenti tradizzjonali u l-awtur. Mill-istampa tax-xellug t'isfel, huwa meħtieġ li tara l-effett ta 'twaħħil miksub mill-metodu tal-mudell il-ġdid.

Huwa aħjar miċ-ċirkwit ekwivalenti tradizzjonali. Il-koeffiċjent tad-diffużjoni miksub mit-Tabella 3 li ġejja jista 'jara r-riżultat tal-mobilità tal-jone nett u l-fwar tal-ilma u r-riżultati tas-sejbien ta' nies oħra. Il-metodu propost minn Tienquangnguyen joqgħod billi jitwaħħal il-porzjon tat-tul tad-diffużjoni finit fl-impedenza AC, il-pinna hija dritta u t-tul tat-tul tad-diffużjoni, u b'hekk tirrealizza d-determinazzjoni rapida u preċiża ta 'dejta mgħaġġla u preċiża bl-użu tad-dejta tal-impedenza AC.

IKKUNTATJANA
Għidilna biss ir-rekwiżiti tiegħek, nistgħu nagħmlu aktar milli tista 'timmaġina.
Ibgħat l-inkjesta tiegħek
Chat with Us

Ibgħat l-inkjesta tiegħek

Agħżel lingwa differenti
English
العربية
Deutsch
Español
français
italiano
日本語
한국어
Português
русский
简体中文
繁體中文
Afrikaans
አማርኛ
Azərbaycan
Беларуская
български
বাংলা
Bosanski
Català
Sugbuanon
Corsu
čeština
Cymraeg
dansk
Ελληνικά
Esperanto
Eesti
Euskara
فارسی
Suomi
Frysk
Gaeilgenah
Gàidhlig
Galego
ગુજરાતી
Hausa
Ōlelo Hawaiʻi
हिन्दी
Hmong
Hrvatski
Kreyòl ayisyen
Magyar
հայերեն
bahasa Indonesia
Igbo
Íslenska
עִברִית
Basa Jawa
ქართველი
Қазақ Тілі
ខ្មែរ
ಕನ್ನಡ
Kurdî (Kurmancî)
Кыргызча
Latin
Lëtzebuergesch
ລາວ
lietuvių
latviešu valoda‎
Malagasy
Maori
Македонски
മലയാളം
Монгол
मराठी
Bahasa Melayu
Maltese
ဗမာ
नेपाली
Nederlands
norsk
Chicheŵa
ਪੰਜਾਬੀ
Polski
پښتو
Română
سنڌي
සිංහල
Slovenčina
Slovenščina
Faasamoa
Shona
Af Soomaali
Shqip
Српски
Sesotho
Sundanese
svenska
Kiswahili
தமிழ்
తెలుగు
Точики
ภาษาไทย
Pilipino
Türkçe
Українська
اردو
O'zbek
Tiếng Việt
Xhosa
יידיש
èdè Yorùbá
Zulu
Lingwa attwali:Maltese