河南eis交流阻抗分析仪产品介绍
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]。基本测量过程如下:①通过阻抗谱拟合获得低频扩散部分的B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。通过EIS交流阻抗分析仪,科研人员可以深入了解电池的电化学反应机制,为优化电池性能提供有力支持。河南eis交流阻抗分析仪产品介绍
电化学阻抗谱方法是一种以小振幅的正弦波电位(或电流)为扰动信号的电化学测量方法。由于以小振幅的电信号对体系扰动,一方面可避免对体系产生大的影响,另一方面也使得扰动与体系的响应之间近似呈线性关系,这就使测量结果的数学处理变得简单。交流阻抗法就是以不同频率的小幅值正弦波扰动信号作用于电极系统,由电极系统的响应与扰动信号之间的关系得到的电极阻抗,推测电极的等效电路,进而可以分析电极系统所包含的动力学过程及其机理,由等效电路中有关元件的参数值估算电极系统的动力学参数,如电极双电层电容,电荷转移过程的反应电阻,扩散传质过程参数等。一个电极体系在小幅度的扰动信号作用下,各种动力学过程的响应与扰动信号之间呈线形关系,可以把每个动力学过程用电学上的一个线性元件或几个线性元件的组合来表示。如电荷转移过程可以用一个电阻来表示,双电层充放电过程用一个电容的充放电过程来表示。这样就把电化学动力学过程用一个等效电路来描述,通过对电极系统的扰动响应求得等效电路各元件的数值,从而推断电极体系的反应机理。河南eis交流阻抗分析仪产品介绍EIS交流阻抗分析仪是一种非破坏性的测试方法,可以在不改变电极系统原有状态的情况下进行测量。
国产EIS阻抗谱设备能够自主研发和生产,避免了进口设备在运输、关税等方面的额外成本,同时能够根据国内市场的需求进行设备改进和优化。国产EIS阻抗谱设备能够适应多种类型的电化学系统,如电池、燃料电池、电化学反应器和传感器等。这种设备的适用性强,能够满足不同领域的研究和应用需求。操作简便,易于掌握。设备的软件界面友好,能够方便地进行阻抗谱的测量、分析和数据导出。这降低了使用难度,提高了实验效率。相对于进口设备,国产EIS阻抗谱设备在价格上具有明显的优势。国产设备的价格更加亲民,降低了实验成本,使得更多的研究者和企业能够享受到EIS阻抗谱分析的便利。
作为炙云科技的专业电化学测试设备,EIS交流阻抗分析仪致力于提供准确的阻抗测量结果。通过施加小幅度交流信号,这款分析仪能够精确测量电极系统的阻抗特性,揭示电极反应的动力学过程、物质传递机制以及扩散等重要因素。在频率域中,EIS交流阻抗分析仪能够提供关于电极系统的动态行为的信息,为科研人员深入了解电极系统的结构和性质提供有力支持。广泛应用于电池、燃料电池和腐蚀防护等领域,为科研人员提供重要的测试数据和解析结果,助力新能源技术的进步和创新。作为电化学研究的专业工具,EIS交流阻抗分析仪是科研人员不可或缺的得力助手。EIS交流阻抗分析仪是研究电化学反应过程的重要工具,尤其在锂离子电池领域具有广泛的应用前景。
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。EIS交流阻抗分析仪提供准确可靠的测试数据,支持科研人员优化电化学传感器设计。河南eis交流阻抗分析仪产品介绍
EIS交流阻抗分析仪:宽频率范围,多频点测量,多角度揭示电化学行为。河南eis交流阻抗分析仪产品介绍
锂离子动力电池经常遇到动力需求不同的工况,进而需要的充放电电流变化很大,这也影响着电池内部的电荷传递过程以及电化学反应进程。为了探究不同充放电倍率下电池阻抗情况,谢媛媛等以锂离子电池为研究对象,测试了0.1C、0.2C和0.5C充放电倍率下的阻抗谱。研究人员认为小电流充放电,电池阻抗在一定的循环次数下变化不大,且小电流具有降低电池低频阻抗的作用。而大电流充放电,中频部分半圆增大,电荷传递阻抗增大。同时还发现,尽管低充放电率可以明显降低在中高频范围内循环对电池阻抗的影响,但其对阻抗谱的低频成分影响仍然明显。电化学阻抗谱是研究电极/电解液界面电化学反应的有力工具之一,广泛应用于正负极材料的阻抗以及锂离子在正负极材料中的嵌入和脱出等研究。MasayukiItagaki等着重研究了电池正负极材料在0.5C、1.0C和1.5C充放电倍率下的电荷传递阻抗和欧姆阻抗。研究表明,1.5C倍率下,正负电极的电荷转移阻抗的变化呈现出一定的滞后现象,影响因素是电流方向。关于欧姆阻抗,无论是正极材料还是负极材料,倍率对其大小和变化趋势的影响都不明显。可以这样认为,在锂离子电池的电极中,脱锂过程的电荷传递阻抗要大于嵌锂过程的电荷传递阻抗。河南eis交流阻抗分析仪产品介绍