恒電位極化法介紹
恒電位極化法又稱穩(wěn)態(tài)電流法,是一種計算鋰離子遷移數(shù)的方法。該方法組裝的電池結(jié)構(gòu)為Li/電解質(zhì)/Li對稱電池結(jié)構(gòu)。對所測對稱電池施加小而恒定的電勢差ΔV(一般為10 mV左右),同時記錄電流隨時間的變化。初始狀態(tài)下,電池系統(tǒng)中所有可遷移的例子均對電荷傳輸有影響,此時I0(初始電流)最大。隨著極化的進行,在電池內(nèi)部逐漸形成穩(wěn)定的離子濃度梯度,陰離子遷移被抑制,電池體系的電流由陽離子(即鋰離子)貢獻,記錄此時的電流Is(穩(wěn)態(tài)電流)。此時的鋰離子遷移數(shù)可以用以下公式表示:
上式未考慮電阻對體系中電流的影響,鑒于此,Bruce和Vincent重新定義了I0和Is,用下面兩個公式表示:
其中,k為體系常數(shù),?為電解質(zhì)的電導率,R0el和Rsel分別為極化前后電極與電解液的界面阻抗。最后整理可得:
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