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忄賴(lài)楊楊木蟲(chóng) (小有名氣)
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[求助]
關(guān)于鋰離子電池正極材料鋰離子擴(kuò)散系數(shù)的問(wèn)題，求交流，求指導(dǎo)~ 已有1人參與
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許多文章通過(guò)鋰的化合物或是其他化合物包覆電極材料，從而提高材料的鋰離子擴(kuò)散系數(shù)，減小極化，提高材料的電化學(xué)性能。并且在文章中經(jīng)常看到通過(guò)測(cè)試交流阻抗，用公式計(jì)算材料本體鋰離子擴(kuò)散系數(shù)的內(nèi)容，包覆后的材料通常具有更高的鋰離子擴(kuò)散系數(shù)和更優(yōu)的電化學(xué)性能。 那么問(wèn)題來(lái)了，有人提出，交流阻抗法計(jì)算出的D是材料本體的擴(kuò)散系數(shù)，包覆層的鋰離子導(dǎo)體或是其他化合物只是在材料的表面，可以提高材料表面的充放電反應(yīng)，并不能夠影響材料本體內(nèi)部的擴(kuò)散。 請(qǐng)問(wèn)這要怎么解釋呢？是否可以說(shuō)包覆層和材料本體都屬于電極材料的一部分，計(jì)算出的D值是整體的平均值呢？ 還請(qǐng)各位同學(xué)，各位大神不吝賜教，感激不盡~~ |
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 鋰離子電池專(zhuān)題（技術(shù)答疑） |
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【答案】應(yīng)助回帖
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感謝參與，應(yīng)助指數(shù) +1
忄賴(lài)楊楊: 金幣+20, ★★★很有幫助, 謝謝不吝賜教~ 2015-01-05 21:14:59
感謝參與，應(yīng)助指數(shù) +1
忄賴(lài)楊楊: 金幣+20, ★★★很有幫助, 謝謝不吝賜教~ 2015-01-05 21:14:59
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1.我也覺(jué)得包覆并不能提高被包覆顆粒材料本征的離子電導(dǎo)率； 2.能提高的應(yīng)該是電極材料的綜合離子電導(dǎo)率，這個(gè)就像導(dǎo)電劑一樣，包覆層就是“導(dǎo)離子劑”，提高的是鋰離子在電極上多個(gè)顆粒間的縱向擴(kuò)散能力。 3.也有可能會(huì)提高本征離子電導(dǎo)率，在以前看過(guò)的一篇文章中，說(shuō)道包覆提高了材料的有序性，當(dāng)然會(huì)提高倍率性能，至于為什么提高了有序性，我沒(méi)有深入看文章和圖片。 |
2樓2015-01-05 09:11:28
忄賴(lài)楊楊
木蟲(chóng) (小有名氣)
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3樓2015-01-05 16:26:11
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1.測(cè)試的是表觀(guān)阻抗，也就是包覆層和基體整體的，這個(gè)減小表觀(guān)阻抗是我們做電池材料需要的。 2.那個(gè)計(jì)算其實(shí)已經(jīng)把包覆層加進(jìn)去了，和測(cè)得結(jié)果一致； 3.你說(shuō)的那個(gè)電解液滲入，發(fā)生液相擴(kuò)散太玄了吧，除非做的是多孔材料或多孔材料包覆； 4.EIS測(cè)得的數(shù)據(jù)正是我們需要的，我明白你的意思，包覆到底能不能改變本體的離子電導(dǎo)率，前面說(shuō)了，可能提高了有序性（這樣是行的）。包覆層本身的離子電導(dǎo)率高，你可以包覆后的材料看做復(fù)合材料，它的離子電導(dǎo)率應(yīng)該介于包覆材料和本體材料之間。 5.改性手段，我們要的是表觀(guān)性能（綜合的），而不是單個(gè)成分的，比如有一種離子電導(dǎo)率非常差的材料包覆在本體上，提高了有序性即提高了離子電導(dǎo)率，但是這個(gè)材料是沒(méi)有用的，因?yàn)樗谋碛^(guān)阻抗是非常大的。 6.LZ能思考到這個(gè)問(wèn)題，說(shuō)明在這個(gè)行業(yè)里對(duì)技術(shù)有了一定的了解了，文獻(xiàn)這個(gè)東西，上面很多概念都是模糊的，不完整的，需要自己腦補(bǔ) ps。同樣的你還可能會(huì)問(wèn)包覆能提高本體的電子電導(dǎo)率嗎？回答：1.包覆材料可能會(huì)固溶進(jìn)本體，改變材料氧化還原能帶隙，從而提高了本體自身的電子電導(dǎo)率；2.提高了表觀(guān)電子電導(dǎo)率 |
4樓2015-01-05 17:08:17
忄賴(lài)楊楊
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5樓2015-01-05 21:14:30
豐田
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Hi 大家好 對(duì)于阻抗計(jì)算鋰離子擴(kuò)散系數(shù)，有一個(gè)比較簡(jiǎn)略的方法， 用公式D = R2T2/2A2n4F4C2σ2. 所有的數(shù)字都是上標(biāo)。 小木蟲(chóng)界面上打不出上標(biāo)，所以把冪指數(shù)寫(xiě)在對(duì)應(yīng)符號(hào)后邊。 在此公式中，D 是所要計(jì)算的鋰離子擴(kuò)散系數(shù)， R 氣體常數(shù)， 8.314 JK-1mol-1 T 開(kāi)爾文溫度，如果是室溫測(cè)試， T = 298K A 電極面積 n 反應(yīng)過(guò)程中轉(zhuǎn)移的電子數(shù) F 法拉第常數(shù) 96500C/mol σ 是 直線(xiàn)擬合 Z’~ω-1/2的斜率 C 鋰離子體相濃度 可以通過(guò)材料密度推導(dǎo)得出 C = n/V =m/M/V = ρV/M/V = ρ/M 公式中用到的M 的材料的摩爾質(zhì)量 對(duì)應(yīng)兩篇文獻(xiàn) 中文版 英文版 對(duì)應(yīng)兩篇文獻(xiàn) 中文版 英文版 1 WANG X Y, CHENG Q, HUANG T, et al. Effect of Calcination Atmosphere on Li/Ni Disorder and Electrochemical Performance of Layered LiNi0. 5Mn0. 5O2[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2011, 27(2): 437-442. link: http://www.ingentaconnect.com/co ... 7/00000002/art00029 2 Wang X, Hao H, Liu J, et al. A novel method for preparation of macroposous lithium nickel manganese oxygen as cathode material for lithium ion batteries[J]. Electrochimica Acta, 2011, 56(11): 4065-4069. link: http://www.sciencedirect.com/sci ... i/S0013468611001952 祝paper 多多，一切順利 祝大家paper 多多，一切順利 |
6樓2016-08-29 23:18:57
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