如何确定纳米粒子在溶液中的扩散系数

Question

如题所述

Answer 1

对体系扰动小的特点，是研究电极过程动力学、电极表面现象以及测定电导率和扩散系数的重要工具。锂离子电池的充放电过程非常复杂，涉及如下步骤：离子在溶液中的迁移，离子在溶液中的扩散，离子在表面膜中的迁移，离子在活性物质的表面传递和内部扩散。不同的步骤都能用相应的电子元件来表示，一般而言，离子在溶液中的扩散相对容易，因此可以忽略。离子在溶液中的迁移可以用溶液电阻Rs表示，离子在表面膜中的迁移可以用C／／R表示，离子在表面膜和活性物质之间的电荷传递Cdl／／Rct表示，离子在固相中的扩散可以用War－

burg阻抗Zw表示，离子在固相中的积累和消耗则用电容Cint

表示。因此往往用不同的等效电路模型来描述锂离子的扩散情况，同时也可根据模拟分析软件对交流阻抗谱图进行模拟，确定锂离子扩散的实际过程。随着交流阻抗技术的进一步发展和模拟分析软件的不断升级，大量的等效电路模型被用来分析锂离子电池的交流阻抗谱图。因此我们可根据锂离子电池的类型选择不同的模型，通过模拟分析软件得到各种参数，这对研究锂离子电池的扩散机理很有帮助。以下我们根据简单的等效电路模型推导锂离子扩散系数的表达式。