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  • 發布時間:2023-03-22 15:28 原文鏈接: 恒電流間歇滴定技術的定義與測試原理

    GITT(Galvanostatic Intermittent Titration Technique):恒電流間歇滴定技術,是一種暫態測量方法。GITT測試是一個脈沖-恒電流-弛豫這樣一個循環過程。其中脈沖指一個短暫電流經過過程,弛豫指無電流經過的過程。基本原理是:單位時間t內,施加恒電流I進行充電或放電,之后電流斷開,同時記錄恒電流過程和弛豫過程的電壓變化情況。具體步驟可參考下例:以0.2 C的恒電流對NCM/Li半電池充電10 min,然后擱置1 h使之達到平衡狀態,繼續循環該過程至上限電壓。放電過程可參考充電過程。

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    擴散系數計算公式如下:

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    其中,DLi為鋰離子擴散系數(單位:cm2 s-1),mB為活性物質的質量(單位:g),Vm為電極材料的摩爾體積(單位:cm3 mol-1),MB是材料的相對分子質量(單位:g mol-1),S為電極與電解液接觸的有效表面積(單位:cm2),t為時間,ΔEs為充電(放電)過程電池電壓的變化,ΔEt靜置至平衡狀態時的電壓變化,L為電極的厚度。

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    三種不同正極材料的鋰離子擴散系數的平均值(圖片來源:郭興波,分子科學學報)

    上圖是中的正極材料為LiNi0.5CoxMn0.5-xO2,從圖中可以看出,隨著Li+的脫出,其擴散系數也在逐漸變化。


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