鋰離子電池電極材料在電池充放電過程中要經(jīng)歷哪些步驟？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-08-21 22:17
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電化學測量方法在鋰電池中的經(jīng)典應(yīng)用
鋰離子電池電極材料在電池充放電過程中一般經(jīng)歷以下幾個步驟：
1、劑化的鋰離子從電解液內(nèi)遷移到電解液/固體電極的兩相界面;
2、溶劑化的鋰離子吸附在電解液/固體電極的兩相界面;
3、去溶劑化;
4、電荷轉(zhuǎn)移，電子注入電極材料的導(dǎo)帶，吸附態(tài)的鋰離子從電解液相遷移至活性材料表面晶格;
5、鋰離子從活性材料表面晶格向內(nèi)部擴散或遷移;
6、電子從集流體向活性材料的遷移。
循環(huán)伏安法
常用于電極反應(yīng)的可逆性、電極反應(yīng)機理(如中間體、相界吸/脫附、新相生成、偶聯(lián)化學反應(yīng)的性質(zhì)等)及電極反應(yīng)動力學參數(shù)(如擴散系數(shù)、電極反應(yīng)速率常數(shù)等)的探究。
電勢向陰極方向掃描時，電活性物質(zhì)在電極上還原，產(chǎn)生還原峰;向陽極方向掃描，還原產(chǎn)物重新在電極上氧化，產(chǎn)生氧化峰。因而一次掃描，完成一個還原和氧化過程的循環(huán)，其電流一電壓曲線稱為循環(huán)伏安曲線。
通過循環(huán)伏安曲線的氧化峰和還原峰的峰高、對稱性、氧化峰與還原峰的距離，中點位置，可判斷電活性物質(zhì)在電極表面反應(yīng)的可逆程度和極化程度。如果氧化與還原反應(yīng)的過電位差別不大的化，還可以把一對氧化峰與還原峰之間的中點值近似作為該反應(yīng)的熱力學平衡電位值。
另外恒電流充放電的電壓容量曲線微分后以dQ/dV作為縱軸，橫軸為電壓，可以獲得與CV曲線十分相似的結(jié)果，其實本質(zhì)并沒區(qū)別。
循環(huán)伏安法計算鋰離子擴散系數(shù)
鋰離子電池電極材料在電池充放電過程中一般經(jīng)歷以下幾個步驟：
1、劑化的鋰離子從電解液內(nèi)遷移到電解液/固體電極的兩相界面;
2、溶劑化的鋰離子吸附在電解液/固體電極的兩相界面;
3、去溶劑化;
4、電荷轉(zhuǎn)移，電子注入電極材料的導(dǎo)帶，吸附態(tài)的鋰離子從電解液相遷移至活性材料表面晶格;
5、鋰離子從活性材料表面晶格向內(nèi)部擴散或遷移;
6、電子從集流體向活性材料的遷移。
循環(huán)伏安法
常用于電極反應(yīng)的可逆性、電極反應(yīng)機理(如中間體、相界吸/脫附、新相生成、偶聯(lián)化學反應(yīng)的性質(zhì)等)及電極反應(yīng)動力學參數(shù)(如擴散系數(shù)、電極反應(yīng)速率常數(shù)等)的探究。
電勢向陰極方向掃描時，電活性物質(zhì)在電極上還原，產(chǎn)生還原峰;向陽極方向掃描，還原產(chǎn)物重新在電極上氧化，產(chǎn)生氧化峰。因而一次掃描，完成一個還原和氧化過程的循環(huán)，其電流一電壓曲線稱為循環(huán)伏安曲線。
通過循環(huán)伏安曲線的氧化峰和還原峰的峰高、對稱性、氧化峰與還原峰的距離，中點位置，可判斷電活性物質(zhì)在電極表面反應(yīng)的可逆程度和極化程度。如果氧化與還原反應(yīng)的過電位差別不大的化，還可以把一對氧化峰與還原峰之間的中點值近似作為該反應(yīng)的熱力學平衡電位值。
另外恒電流充放電的電壓容量曲線微分后以dQ/dV作為縱軸，橫軸為電壓，可以獲得與CV曲線十分相似的結(jié)果，其實本質(zhì)并沒區(qū)別。
循環(huán)伏安法計算鋰離子擴散系數(shù)
