锂离子电池单颗粒动力学表征方法综述

左安昊, 方儒卿, 李哲

Kinetic characterization of electrode materials for lithium-ion batteries via single-particle microelectrodes

Anhao ZUO, Ruqing FANG, Zhe LI

表2 用于获取单颗粒动力学参数的电化学测试方法

Table 2 Electrochemical methods for obtaining kinetic parameters of single-particles

参数 方法 方法描述 文献 交换电流密度/ 电荷转移阻抗 Tafel曲线 当电荷转移过程是速控步骤时，拟合Tafel方程得到交换电流密度 [28, 83-84, 127, 131-135] PITT 基于考虑界面有限反应速率的电化学模型 [112-113] EIS 拟合等效电路模型或阻抗谱物理模型 [80, 89, 91, 95, 97, 108, 112-114, 136] 固相锂离子扩散系数 极化曲线 当固相扩散过程为速控步骤时，根据公式D=R22t估算扩散系数。其中D为扩散系数，R为颗粒半径，t为颗粒完全充电/放电的时间 [28, 83, 127, 133-135] GITT 建立电化学模型，并结合恒电流边界条件得到扩散系数与电压响应的关系，据此拟合得到扩散系数 [84, 109, 131] PITT 建立电化学模型，并结合恒电压边界条件得到扩散系数与电流响应的关系，据此拟合得到扩散系数 [80, 85, 87-88, 95, 97, 112-113, 136-137] EIS 拟合Warburg模型或阻抗谱物理模型 [80, 114]