لی + انتشار در مواد فعال یک فرآیند واکنش مهم است، بلکه محدود کردن باتری یون واکنش شیمیایی داخلی عنصر لیتیوم، بنابراین ضریب نفوذ لی + یک پارامتر مهم از باتری لیتیوم یون مواد فعال است، ضریب نفوذ از باتری یون قابلیت لیتیوم نرخ دارد مهم به این معنی، روش تیتراسیون متناوب گالوانوستات (به GITT) یک روش مهم برای اندازه گیری ضریب نفوذ است.
روش GITT فرض می شود که فرایند انتشار در درجه اول در لایه سطحی، رخ می دهد یک ماده فاز جامد GITT دارای دو جزء اصلی، در جایی که برای اولین بار بخش ترشحات کوچک پالس جریان ثابت است، به منظور برآوردن روند انتشار تنها در لایه سطحی فرض بر این است، پالس تخلیه ثابت در حال حاضر رخ می دهد کوتاه تر از زمان T، T نیاز به پاسخگویی به< 2/D , 其中L 为材料的特征长度 , D 为材料的扩散系数; 第二部分为长时间的静置, 以让Li + 在活性物质内部充分扩散达到平衡状态.
شکل زیر نشان می دهد که اندازه گیری فرآیند معمولی GITT ضریب نفوذ، باتری با استفاده از یک 1.2mAh سلول دکمه، مواد کاتد مکتب کلاسیک جدید، برای اولین بار شارژ باتری به 100٪ از SoC قبل از آزمون است، و سپس به دنبال 15min تخلیه 0.1C، پس از آن مجاز به ایستادن 30min، هر معادل تخلیه به حدود 2.5٪ از SoC، در نتیجه در مجموع از 40 چرخه می تواند انجام شود، از نفوذ تغییر ولتاژ در باتری لیتیوم فلزی الکترود منفی بسیار کوچک است، تغییر ولتاژ در طول آزمون مکتب کلاسیک جدید به طور عمده از مواد، به عنوان مثال ضریب نفوذ به دست آمده توسط این روش این است که عمدتا مواد واکنش نفوذ مکتب کلاسیک جدید الکترود مثبت.
پس از اتمام آزمون ما نیاز به استفاده از اطلاعات به دست آمده توسط ضریب نفوذ بالا محاسبه می شود مواد مکتب کلاسیک جدید، که ما در درجه اول با چهار داده ولتاژ نگران، قبل از یک ولتاژ پالس تخلیه V0؛ ترشحات فعلی ولتاژ گذرا V1 ثابت است، V0 واکنش اصلی تفاوت بین V1 را تحت تاثیر قرار اهمی مقاومت در داخل باتری و تغییرات امپدانس انتقال بار در ولتاژ، یک V2 ولتاژ ثابت در پایان تخلیه عمدتا به دلیل انتشار لی + به داخل مواد با توجه به مکتب کلاسیک جدید است تغییر ولتاژ؛ ایستاده در یک V3 ولتاژ بعد، که عمدتا دوباره لی + انتشار در مواد فعال، مواد فعال در نهایت ثابت تغییر ولتاژ دولت ناشی از اطلاعات به دست آمده در بالا، و قانون دوم فیک ما می رسد. با استفاده از فرمول زیر نشان داده شده را می توان در لی + ضریب نفوذ از باتری های لیتیوم یون محاسبه می شود.
که در آن نانومولار تعداد مول است، VM است که حجم مولی، S مساحت سطحی است، t مدت زمان پالس تخلیه است، اگر ما فرض کنیم که ذرات گلوله سفت و سخت مکتب کلاسیک جدید روپیه شعاع ممکن است به فرمول 2. با این حال تبدیل هستند، از فرمول ما اشاره کرد که فرمول می تواند برخی از مشکلات، برای مثال، یک ماده داشتن یک فلات ولتاژ بسیار مسطح برای مثال LTO، LFP و گرافیت، از آنجا که در محدوده ولتاژ در مقابل تغییر اینترنت بسیار کوچک، نزدیک به صفر است، در نتیجه به یک مقدار نهایی دیاس منجر شده است همچنین نزدیک به صفر است، که به وضوح دقیق نیست. برای حل این مشکل، شن دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا ژنگ (نویسنده اول) و چائو یانگ وانگ (نویسنده مسئول) برای بهینه سازی برای نتایج آزمون GITT توسط روش حداقل مربعات، بنابراین تا حد زیادی افزایش دقت و صحت آزمون GITT.
تصویر مدل سلول نیمه فشار دهید، کروی مواد مکتب کلاسیک جدید بسیار مثبت نشان می دهد، الکترود منفی یک فلز لی، نشان داده شده در فرمول زیر را در مدل امپدانس نیم پیل است، پارامترهای در فرمول معنای نشان داده شده در جدول زیر
شکل زیر نشان می دهد که داده ها از آزمون از شروع اولین تصویر نشان داده شده در اینجا، مواد جامد از ضریب نفوذ یون لیتیوم با استفاده از روش حداقل مربعات با روش آزمون روش LS-GITT عادی GITT به دست آمده (قسمت پایین) و خطا (FIG پایین ب)، به موجب آن مواد ذرات روپیه شعاع مکتب کلاسیک جدید = 5.3um، از نظر دیده می شود دو روش تجزیه و تحلیل قابل ملاحظه ای دیاس بین 10-10-10-11cm2 / s و (SoC با> 10٪) به دست آمده، این است که اساسا با ادبیات سازگار باشد، آن را با استفاده از LS-GITT داده نوسانات (نقاط داده جامد) به دست آمده با استفاده از روش به کوچکتر تر می شود دیده می شود، و LS-GITT روش (داده جامد از تجزیه و تحلیل خطا در شکل b نقطه) به طور قابل توجهی کمتر از خطای روش عادی GITT (نقاط داده باز)، در اکثر وسیعی SOC (60٪ -100٪) دقتی بهتر از LS-GITT GITT منظور از قدر، روش معمولی از SoC GITT است در محدوده 20-60٪ دقیق تر، یک بار خارج دقت وسیعی کاهش می یابد، اما پس از LS-GITT بهینه سازی روش در محدوده 15٪ تا 100٪ دقت بسیار بالا می باشد.
به همین دلیل دقت کمتر از LS-GITT GITT عمدتا به دلیل روش GITT است که یک ماده فعال سطحی عمدتا نادیده گرفتن ظرفیت انتشار در داخل ذرات مواد فعال، به عنوان مثال ما مواد مکتب کلاسیک جدید، L2 / D حدود 5000S است، نبض تخلیه زمان 900s است، اگر چه کوچکتر از 5000S، اما بسیار کوچکتر از شرایط راضی نیست، به طوری که در واقع به دست آمده ارزش تغییر ولتاژ نه تنها شامل ارزش انتشار سطحی بیشتر این منعکس تنوع با توجه به ولتاژ SoC با تنوع، در نتیجه در روش های سنتی GITT نتیجه به دست آمده ثابت نفوذ بزرگتر است. از لحاظ نظری، ما می توانیم دقت روش با کاهش GITT زمان تخلیه پالس بهبود بسیار مایه تاسف است اما کوچکتر به عنوان زمان پالس می شود، در مقابل خواهد داشت تغییرات کوچکتر، به نوبه خود در نتیجه کاهش دقت اندازه گیری ، افزایش سر و صدا نیز موجب افزایش خطای D ثابت D می شود.
برای برخی از مشکلات و کاستی از قانون GITT سنتی، ZhengShen با مقدمه ای از روش حداقل مربعات برای غلبه بر مشکل کافی GITT دقت قانون SoC با در محدوده خاص، قابل توجهی بهبود یافته ثابت تیتراسیون دسته ای فعلی در طیف وسیعی از ترین های SoC دقت محاسبه از اهمیت زیادی برای تعیین مواد فعال لی + ضریب نفوذ (شرکای کوچکتر از علاقه می توانید در شرح برای مطالب مرتبط یافت).
