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]?;静饬抗倘缦拢孩偻ü杩蛊啄夂匣竦玫推道┥⒉糠值腂值;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交流阻抗分析仪具备宽频率范围和多频点测量能力,满足不同电化学系统测试需求。四川eis交流阻抗分析仪达标
交流阻抗谱是一种“准稳态”的频率域测量方法(也可以说是暂态电化学技术),即使长时间对电极系统施加激励信号,也不会导致电极表面状态的积累性变化和电极极化的积累性发展。在电极上交替进行阴极和阳极过程也不会引起极化的积累性发展,避免对体系产生过大的影响。我们可以将电化学系统看作是一个等效电路。该电路由电阻(R)、电感(L)、和电容(C)等通过串并联的方式组成。利用EIS的结果可以分析出各个等效电路原件的阻抗值等大小,并分析其含义,有助于测试者对所测的电化学系统做出判断(电化学系统的结构和电极过程的性质),或进行结果的得出或电化学系统的改进。湖北eis交流阻抗分析仪定做价格EIS交流阻抗分析仪在腐蚀与防护研究中发挥重要作用,评估金属材料的耐腐蚀性能。
电化学阻抗谱(EIS)和电化学阻抗图(EIS奈奎斯特图)是两种不同的表示方式,但它们都是用来描述电化学阻抗特性的。电化学阻抗谱是一种通过测量阻抗随正弦波频率的变化来分析电极过程动力学、双电层和扩散等的方法。它可以将电化学系统视为一个等效电路,由电阻、电容和电感等基本元件组成,通过EIS可以测定等效电路的构成以及各元件的大小,进一步分析电化学系统的结构和电极过程的性质等。而电化学阻抗图则是将测量的阻抗数据以实部和虚部的方式表示在复平面上,形成一个奈奎斯特图。这个图可以用来描述电极系统的动力学行为和反应机制,可以直观地观察到系统的频率响应特性。总的来说,电化学阻抗谱是一种更广的概念,包括了实部和虚部的阻抗分析,而电化学阻抗图则是一种更具体的表示方式,更侧重于复平面上阻抗特性的可视化。
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交流阻抗,也称为电化学阻抗谱(Electrochemical Impedance Spectroscopy,简称EIS),是早期电化学文献中使用的术语。它是研究电极过程的一种电化学实验方法,起源于线性电路网络频率响应特性的电学测量。通过交流阻抗技术,可以深入了解电极系统的电化学行为和反应机制,为电池、燃料电池等能源器件的性能优化提供有力支持。当电极系统受到一个正弦波形电压(电流)的交流讯号的扰动时,会产生一个相应的电流(电压)响应讯号,由这些讯号可以得到电极的阻抗或导纳。一系列频率的正弦波讯号产生的阻抗频谱,称为电化学阻抗谱。在电化学传感器研发中,EIS交流阻抗分析仪可用于评估传感器的响应机制和检测性能,有助于优化传感器设计。福建eis交流阻抗分析仪电话
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