Bii o ṣe le lo data impedance AC lati pinnu olusọdipúpọ kaakiri ti ohun elo itanna litiumu?

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Proveïdor de centrals portàtils

Batiri litiumu-ion jẹ ijira ati itankale Li + laarin awọn ọpá rere ati odi, ati iyatọ ifọkansi ti Li ti fi idi mulẹ laarin awọn amọna rere ati odi, nitorinaa titoju agbara itanna. Nitorinaa, itankale laarin Li + laarin awọn ọpá rere ati odi ni ipa lori iṣẹ ṣiṣe ti iṣẹ batiri litiumu ion. Ti a ba lẹsẹsẹ ni awọn ọna asopọ pupọ lati awọn iyara-si-o lọra ti Li +, ko si iyemeji pe itankale Li + ninu elekitiroti jẹ julọ julọ.

Ni kiakia, atẹle nipa ilana paṣipaarọ idiyele ti Li + ni oju rere ati odi odi, iyara ti ilana yii jẹ o lọra diẹ, o rọrun lati ṣe idinwo idinku ihamọ, ati Li + ni o lọra julọ ninu ohun elo rere ati odi, ọna asopọ yii tun jẹ bọtini nigbagbogbo lati ni ihamọ iṣẹ giga ti batiri ion litiumu. Gẹgẹbi olusọdipúpọ ipinfunni ipin ti o lagbara ti nkan ifaseyin ninu nkan ti nṣiṣe lọwọ, olusọdipúpọ ipinfunni ipin ri to jẹ bọtini si iye ohun elo, ṣugbọn awọn aye ti awọn ohun elo ko rọrun. Ni gbogbogbo, ọna ti iṣiro olusọdipúpọ ipinfunni alakoso to lagbara ti ohun elo ti nṣiṣe lọwọ ni titration agbara pataki, titration lọwọlọwọ igbagbogbo, ati data ikọlu AC.

Laipẹ, Tienquangnguyen (Awọn olupin akọkọ) ati Corneliabreitkopf (Onkọwe ibamu) ti Germany Dresden University of Technology dabaa ọna tuntun lati gba awọn alapọpọ kaakiri nipasẹ data impedance AC. Olusọdipúpọ kaakiri ti gbigba awọn ohun elo nipa lilo data EIS kii ṣe imọran tuntun. Ọpọlọpọ awọn awoṣe ti wa ti o ti lo iye impedance tan kaakiri ni impedance AC lati ṣe iṣiro iye-isọdipúpọ ti elekiturodu tabi ohun elo, ṣugbọn awọn awoṣe wọnyi nigbagbogbo ni lati ni idapo pẹlu itọka.

Iṣiro awọn paramita gẹgẹbi ipari, ati pe iye yii jẹ isunmọ nigbagbogbo nipasẹ sisanra elekiturodu tabi rediosi patiku. Ọna ti Tienquangnguyen dabaa lati lo data impedance AC nikan lati gba gbogbo awọn paramita ti o nilo lati ṣe iṣiro olùsọdipúpọ kaakiri. Gẹgẹbi itumọ ti olusọdipúpọ kaakiri, a le gba alasọdipúpọ kaakiri nipasẹ ipin laarin ID gigun kaakiri ati taud akoko itankale (gẹgẹbi a ṣe han ninu agbekalẹ atẹle).

O le rii lati inu agbekalẹ loke. Lati gba olùsọdipúpọ tan kaakiri a ni lati gba awọn ayeraye ti o wa loke nipasẹ data idanwo tabi data awoṣe imọ-jinlẹ. Ninu eto elekitirokemika, iṣipopada ion le ṣe iṣiro da lori akoko isinmi tau2 ni sisanra ti lambDAD-ina-ina ati polarization.

Lati le gba awọn aye bọtini ti olùsọdipúpọ kaakiri, a gbọdọ kọkọ gba data ti sisanra Layer kaakiri. Layer ti a npe ni itọka n tọka si ibiti awọn ifọkansi ohun elo ninu ilana itọka, ati Bandaraampmellanderandcoelho et al. Ati al.

Awoṣe lati ṣe iṣiro sisanra ti Layer kaakiri. Nọmba ti o wa ni isalẹ fihan ikọlu ti eto elekitiroki ti elekiturodu ìdènà ilọpo meji ati igun pipadanu iye deede. Ibakan dielectric ti o munadoko le ṣe iṣiro nipasẹ agbekalẹ 3 ti o tẹle, nibiti j jẹ ẹya ero inu, Delta jẹ ipin laarin idaji sisanra ti ayẹwo ati sisanra ti Layer kaakiri, nigbagbogbo a gbagbọ pe iye yii tobi ju 10 lọ.

Igun pipadanu jẹ ipin laarin pipadanu dielectric ati igbagbogbo dielectric gidi (ti o han ni agbekalẹ 4). Lati nọmba B ti o wa loke, o ṣee ṣe lati rii pe ipade igun ipadanu ni iye ti o pọju ni akoko TAU2 igbagbogbo, ati ibatan laarin igun isonu deede iye ati Delta ti han ni agbekalẹ 5, nitorinaa sisanra Layer kaakiri le ṣe iṣiro nipasẹ agbekalẹ atẹle 6. Ninu data EIS, aibikita itankale Warburg to lopin ni awọn ayeraye bii gigun itanka, olùsọdipúpọ kaakiri, ati iyara kaakiri, nigbagbogbo a le lo iyika deede lati baamu awọn abajade wiwa EIS nipasẹ ZVIEW ati awọn irinṣẹ miiran lati gba awọn aye akoko itankale.

Bibẹẹkọ, ni awọn ọran diẹ ninu ikọlu, awọn abajade ibamu nigbagbogbo kere si apere, ati pe iṣoro yii le ni ibamu lati baamu data deede diẹ sii nipa sisọ agbegbe iyipada ni data impedance AC. Ijuwe itanka kaakiri Warburg ti o lopin ni a le ṣafihan ni agbekalẹ 7, nibiti RW jẹ idiwọ itọka to lopin, ati pe akoko itankale le ṣe iṣiro nipasẹ agbekalẹ loke 1. Ibasepo paramita ninu agbekalẹ ti o wa loke jẹ afihan ni awọn agbekalẹ 9, 10, ati apakan ti o lagbara ati airotẹlẹ ti idiwọ itọka opin le jẹ irọrun si ọna kika agbekalẹ ti o tẹle 13 nipasẹ agbekalẹ atẹle 11 ati 12.

13 a le rii pe RW le tumọ si ite ti ọna asopọ laarin Z ati Omega1/2. Nọmba ti o wa loke fihan maapu impedance AC aṣoju kan, eyiti o le rii ite ti iṣipopada impedance ni agbegbe iyipada ti awọn iwọn 45 lati eeya naa, eyiti o tumọ si pe iye gidi ati apakan arosọ ti ikọlu ni agbegbe yii jẹ dọgba. Pẹlu iyi si ilana itankale ti wiwo, a le baamu Circuit deede Randles ti o han ni isalẹ.

Niwon awọn WARBURG ano ati awọn igbohunsafẹfẹ square root ati alakoso igun ti wa ni odi ni ibamu, awọn pen taara jijera ni awọn deede Circuit ti awọn Warburg ano jẹ ṣi A gan nija iṣẹ, ki a le ropo o bi a ni afiwe RW ati CW, ki awọn ìwò ikọjujasi ti deede Circuit han ni isalẹ wa ni han ni agbekalẹ 15, ati awọn lapapọ ti wa ni han ni awọn iwọn ti o pọju laarin awọn iwọn. 16, awọn ti gidi ìka ati awọn riro ìka le wa ni iyipada sinu kan capacitance iye ti awọn meji-itanna Layer ti awọn dada ti awọn elekiturodu dada ni awọn fọọmu ti elekiturodu dada ni awọn fọọmu ti awọn keji agbekalẹ 17, eyi ti o jẹ gidigidi kekere. Ni gbogbogbo, ni 1-10uf / cm2, ikọlu ti lapapọ ikọjujasi ni atẹle aworan aworan ni a le kà si dogba si apakan arosọ ti ikọlu Warburg, ie z = omGAZ, ati ID ipari kaakiri ti o ṣe pataki julọ ti olusọdipupọ kaakiri le jẹ ti itanna Asọpọ kaakiri ati akoko kaakiri ni a ṣe iṣiro (gẹgẹ bi o ṣe han ninu idiyele ti o tẹle) olùsọdipúpọ pinpin ti awọn elekitironi le paarọ rẹ pẹlu iṣipopada ion, ati pe akoko itọka le ṣee lo Akoko igbagbogbo ti o baamu si arc ni aaye ti o ga julọ ni ọna igbohunsafẹfẹ ti o han ni FIG.

Nitorina, agbekalẹ ti o wa loke le ṣe iyipada si ọna kika ti o han ninu agbekalẹ. Ni ibamu si awọn loke-darukọ awoṣe onkọwe decomposes data lati awọn litireso, o le ri awọn marun awọn ayẹwo ti a ti yan lati awọn wọnyi aworan ni a pato iyato ninu awọn kaakiri ti tẹ ti awọn kekere igbohunsafẹfẹ agbegbe, ati awọn orisirisi awọn ayẹwo ti wa ni kq ti a ologbele-ipin agbegbe. Lẹhinna aibikita kaakiri lopin ti o to iwọn 45 si apa osi ati sọtun ni iwọn awọn igbohunsafẹfẹ kekere diẹ, ati nitorinaa, ni ibamu si awoṣe ti o wa loke, igbagbogbo akoko itankale ti awọn awoṣe pupọ ti WSC = 2, 4, 5, 6 ati 15 jẹ 4, lẹsẹsẹ.

16, 25, 36, ati 225 (ti o han ni Tabili 1 ni isalẹ). Lati ṣe afiwe awọn ipa ti awoṣe ti o wa loke, onkọwe gba ilana adsorption ti awọn ohun elo omi ni oju ti sulphate zirconium sulphate, ni akọkọ lilo Circuit deede Randles lati baamu awọn abajade wiwa idanwo, ati pe o le rii apakan gidi ti ikọlu lati nọmba ti o wa ni isalẹ. Aṣiṣe laarin iye idanwo ati iye ibamu ti de 25%, ati ikede ti ipa ibamu Circuit ti o ni ikọlu Warburg ko dara julọ ninu ọran nibiti ikọlu giga tabi ariwo ti ga julọ.

Nitorinaa, ibamu awọn iye nọmba le jẹ Itọkasi nikan. Ninu nọmba ti o wa ni isalẹ, onkọwe ṣe afiwe ipa ibamu ti ọna awoṣe ti a dabaa nipasẹ ọna iyika deede deede ati onkọwe. Lati aworan apa osi isalẹ, o jẹ dandan lati rii ipa ibamu ti o gba nipasẹ ọna awoṣe tuntun.

O ti wa ni dara ju awọn ibile deede Circuit. Olusọdipúpọ itankale ti a gba lati inu Tabili 3 atẹle le rii abajade ti iṣipopada ion apapọ ati oru omi ati awọn abajade ti iṣawari awọn eniyan miiran. Ọna ti a dabaa nipasẹ Tienquangnguyen ni ibamu nipasẹ ibamu ipin ipari itankale ipari ni ikọlu AC, peni naa taara ati ipari gigun ti itankale, nitorinaa riri iyara ati ipinnu deede ti iyara ati data deede nipa lilo data impedance AC.