恒电位极化法介绍
恒电位极化法又称稳态电流法,是一种计算锂离子迁移数的方法。该方法组装的电池结构为Li/电解质/Li对称电池结构。对所测对称电池施加小而恒定的电势差ΔV(一般为10 mV左右),同时记录电流随时间的变化。初始状态下,电池系统中所有可迁移的例子均对电荷传输有影响,此时I0(初始电流)最大。随着极化的进行,在电池内部逐渐形成稳定的离子浓度梯度,阴离子迁移被抑制,电池体系的电流由阳离子(即锂离子)贡献,记录此时的电流Is(稳态电流)。此时的锂离子迁移数可以用以下公式表示:
上式未考虑电阻对体系中电流的影响,鉴于此,Bruce和Vincent重新定义了I0和Is,用下面两个公式表示:
其中,k为体系常数,?为电解质的电导率,R0el和Rsel分别为极化前后电极与电解液的界面阻抗。最后整理可得:
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