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1、容量滴定法测定扩散系数哥木哈根气候会议召开以來，低碳环保己成为趋势。锂离子是新型的绿色能源。其正负极材料都采用锂离子能可逆脱嵌的嵌入客体化合物。由于锂离子电池在充、放电过程中的主要步骤是锂离子分别从正负极材料的嵌入和脱出，因此，锂离子在这些材料中的扩散系数成为一个广泛关注的电极动力学参数。木实验采用容量间歇滴定技术(CITT)对不同电压条件下锂离子在不同正极材料中的扩散系数进行研究。1实验LI」L5C钻酸锂电池找一•块已做过化成的电池，电池编号为J0716A-5,正极材料为钻酸锂产品，产品编号为L5C-20100714c负极材料为J0703CCMCP-M1
2、6.电池的额定容量为800mAh.1.1.2测试过程1.1.2.1以1C充电电流测试A.电池为己做过化成的半饱和电池，其电压为3.865V,先恒流I=800mA放电至2.9v,用万用表测放电后电压为3.012,静止lh。B洗恒流充电(I=800inA)至3.2V,然后在3.2V时进行恒压充电，直至电流等于0.02CA=16mAoC.以3.2V为起始电压恒流(I=800mA)充电至3.3V,然后在3.3V下进行恒压充电，点至电流等于0.02CA二16mA,与此类似，恒压充电的电压间隔为0.1V,直到电压达到4.2V,然后,以I=800mA放电至3.0Vo1.
3、1.2.2以0.2C充电电流测试A.先恒流充电(I=800mA)至3.2V,然后在3.2V时进行恒压充电，直至电流等于0.02CA=16mAoB.以3.2V为起始电压恒流(I=800mA)充电至3.3V,然后在3.3V下进行恒压充电，直至电流等于0.02CA=16mA,与此类似，恒压充电的电压间隔为0.1V,肓到电压达到4.2V,然后,以I=800mA放电至3.0V。1.1.3正极材料的表征查得钻酸锂产晶L5C-20100714的平均颗粒半径为10.44umo1.2.1S600银钻镒酸锂电池找一块已做过化成的电池，电池编号为J0610AX0,正极材料为S6
4、00傑钻猛酸锂，产品编号为S600-20100608o负极材料为J0605CCMCP-M16.电池的额定容量为750mAh.1.2.2测试过程1.2.2.1以0.2C充电电流测试A.电池为已做过化成的半饱和电池，其电压为3.826V,先恒流1=150mA放电至3V.B.先恒流充电(I=150niA)至3.2V,然后在3.2V时进行恒压充电，直至电流等于0.02CA=15mAoC.以3.2V为起始电压恒流(I=150mA)充电至3.3V,然后在3.3V下进行恒压充电，直至电流等于0.02CA二15mA,与此类似，恒压充电的电压间隔为0.1V,直到电压达到4.
5、2V,然后,以1=150mA放电至3.0Vo1.2.2.2止极材料的表征查得镰钻猛锂产品S600-20100608的平均颗粒半径为11.40um。131S700银钻镒酸锂电池找一块已做过化成的电池，电池编号为J0709DJ5,正极材料为S700傑钻猛酸锂，产品编号为S700-20090707o负极材料为J0703CCMCP-M16.电池的额定容量为750mAh.1.3.2测试过程1.3.2.1以0.2C充电电流测试A.电池为已做过化成的半饱和电池，其电压为3.825V,先恒流T=150mA放电至3V.B.先恒流充电(1=150mA)至3.2V,然后在3.2
6、V时进行恒压充电，直至电流等于0.02CA=15niAoC.以3.2V为起始电压恒流(I=150mA)充电至3.3V,然后在3.3V下进行恒压充电，直至电流等于0.02CA=15mA,与此类似，恒压充电的电压间隔为0.1V,直到电压达到4.2V,然后,以1=150mA放电至3.0Vc1.2.2.2正极材料的表征查得傑钻镒锂产品S700-20090707的平均颗粒半径为11.36um。2结果与讨论容虽间歇滴定技术(CITT)是在一定的电压范围内对电极施加一恒定电流，使电压达到一定值，然后施加恒定电压，由此得到恒压充电容量与恒流充电容最的比值。再根据球形扩散模
7、型，结合颗粒半径，即可得到不同电压下锂离子的固相扩散系数。假设活性物质颗粒为球形，根据球形扩散模型，恒压■恒流充电比值q表示为：R*R15DtG2R*RR工亠xp(一业鸭3DtGfraj*ajH'R*Rq为恒压充电容量与恒流充电容量的比值，D为电极材料的固相扩散系数，cm2/s:R为材料颗粒半径，cm；tG为恒流充电吋间，s；aj为已知常数，有堆吐a解得。在一次CITT测试过程中可以得到电压-时间曲线，电流-时间曲线和电压对容屋曲线。从电压■时间曲线或电流■时间曲线可以得到tg值，电压对容最曲线屮可以得到q,用最小二乘法对模型进行线性拟合，得到线性方程，结
8、合R,就可以知道扩散系数。用最小二乘法对球形扩散模烈线性拟合后的线
