在锂离子电池电极的电化学过程中,Li+的嵌入和脱出包括以下几个内容[4],如图1所示;(1)电子在电极材料颗粒间的传递、Li+在活性物质颗粒的间隙间电解液中的运输;(2)Li+通过活性材料颗粒SEI层的迁移扩散;(3)电子/离子在导电结合处的电荷传输过程;(4)Li+在活性材料内部的固相扩散;(5)Li+在电极中累积和消耗以及电极活性材料颗粒晶体结构的改变或者新相的生成。图1嵌入化合物电极中嵌锂机制模型示意图3.2测量表观化学扩散系数电极中的扩散体系呈现控制步骤且可逆特征时,在理想条件下,阻抗低频部分存在扩散响应曲线。此时,可以利用扩散响应曲线测量电池或者电极体系的表观化学扩散系数。典型的采用电化学交流阻抗法测量化学扩散系数的公式如下[5]:式中,ω为角频率,B为Warburg系数,DLi为Li在电极中的扩散系数,Vm为活性物质的摩尔体积,F为法拉第常数(F=96487C/mol),A为浸入溶液中参与电化学反应的真实电极面积,dE/dx为相应电极库仑滴定曲线的斜率,即开路电位对电极中Li浓度曲线上某浓度处的斜率[6]。基本测量过程如下:①通过阻抗谱拟合获得低频扩散部分的B值;②测量库仑滴定曲线;③将相关参数带入方程式(3)即可求出Li的扩散系数。EIS交流阻抗分析仪广泛应用于能源、材料科学、腐蚀防护等领域,为相关研究提供重要的测试手段。重庆eis交流阻抗分析仪均价
炙云科技EIS交流阻抗分析仪,为您揭示电极系统的秘密。作为电化学研究的重要工具,它能够准确测量电极阻抗,分析电化学反应动力学。无论是在电池、燃料电池还是电容器领域,EIS交流阻抗分析仪都能为您提供深入、更多的数据支持。通过实时监测和评估电极性能,我们助力您优化产品设计,提升能源利用效率。在新能源技术飞速发展的现今,相信炙云科技EIS交流阻抗分析仪将会成为您研究电极过程的得力助手,与您一同共创绿色能源的未来。湖北eis交流阻抗分析仪供应商通过EIS分析,科研人员可以深入了解电极反应的细节,从而优化电池性能,推动新能源技术的发展。
通过电化学阻抗谱测试,可以获得锂离子电池 电极过程动力学参数,如 SEI 的生长规律,包括不同 SOC、温度及循环周次、SEI 阻抗的变化;同时 可以测试 Rct 的变化及传质过程;除此之外,还可 以测试电极、电解质、隔膜等材料的电导率、离子 迁移数、表观化学扩散系数等。合理的使用 EIS 可以帮助研究人员更好的理解电池,提升电池研发的水平。以下结合具体的案例介绍 EIS 在锂离子电池中的应用。测试及分析对象包括单颗粒、半电池、全电池、 电极材料、电解质材料、隔膜材料、着重讨论电池 中 SEI 的生长规律, Rct阻抗的变化特性、不同温度、 循环周次、阻抗的变化和 SOC 之间的关系等。
电化学交流阻抗(electrochemicalimpedancespectroscopy,EIS)是电化学中应用非常多的一中表征技术,在测试过程中,通过对测试系统施加一个微弱的交流电信号对被测系统进行激励,以获取对应的反馈电信号。通过EIS,可以在不破坏被测系统的前提下,获取被测系统内部的动力学信息。在燃料电池动力学中介绍过,催化剂的催化作用会使得气体解离为两种正负不同的带电电荷,两种电荷在电极界面上聚集,形成伽伐尼电势,也就是内电势。性质相反的两种电荷在界面上累积,这种储存电荷的能力与电容的性质相类似,所以我们可以把该界面看做是一个带有电容性质的界面。同时在这个界面上进行着催化剂对气体的催化反应,根据燃料电池动力学中的B-V方程,该反应有速率限制,主要限制因素是对称系数、交换电流密度和电流大小,限制着反应速率的阻抗我们称为法拉第电阻Rf。EIS交流阻抗分析仪的测试结果有助于科研人员对电极过程进行更精确的模拟和预测。
电化学阻抗谱的设计基础是给电化学系统施加一个扰动电信号,然后来观测系统的响应,利用响应电信号分析系统的电化学性质。所不同的是,EIS给电化学系统施加的扰动电信号不是直流电势或电流,而是一个频率不同的小振幅的交流正弦电势波,测量的响应信号也不是直流电流或电势随时间的变化,而是交流电势与电流信号的比值,通常称之为系统的阻抗,随正弦波频率w的变化,或者是阻抗的相位角随频率的变化。将电化学阻抗谱技术进一步延伸,在施加小幅正弦电势波的同时,还伴随一个线性扫描的电势,这种技术称之为交流伏安法。由于扰动电信号是交流信号,所以电化学阻抗谱也叫做交流阻抗谱。EIS交流阻抗分析仪是研究电化学系统结构和行为的重要工具。湖北eis交流阻抗分析仪定做价格
EIS交流阻抗分析仪具有高精度、便携性和易于操作等优势,成为科研人员的得力助手。重庆eis交流阻抗分析仪均价
国产EIS阻抗谱设备能够自主研发和生产,避免了进口设备在运输、关税等方面的额外成本,同时能够根据国内市场的需求进行设备改进和优化。国产EIS阻抗谱设备能够适应多种类型的电化学系统,如电池、燃料电池、电化学反应器和传感器等。这种设备的适用性强,能够满足不同领域的研究和应用需求。操作简便,易于掌握。设备的软件界面友好,能够方便地进行阻抗谱的测量、分析和数据导出。这降低了使用难度,提高了实验效率。相对于进口设备,国产EIS阻抗谱设备在价格上具有明显的优势。国产设备的价格更加亲民,降低了实验成本,使得更多的研究者和企业能够享受到EIS阻抗谱分析的便利。重庆eis交流阻抗分析仪均价