《鋰離子電池》課程教學(xué)大綱(本科)_第1頁
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《鋰離子電池》課程教學(xué)大綱一、課程基本情況課程代碼:1011339042課程名稱(中/英文):鋰離子電池/Litium-ionBattery課程類別:專業(yè)方向課程學(xué)分:3.0總學(xué)時:48理論學(xué)時:36實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐學(xué)時:12適用專業(yè):材料物理適用對象:本科先修課程:無機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、電化學(xué)原理教學(xué)環(huán)境:多媒體教室、鋰離子電池實(shí)驗(yàn)室開課學(xué)院:材料科學(xué)與工程學(xué)院二、課程簡介1.課程任務(wù)與目的《鋰離子電池》是材料物理專業(yè)的專業(yè)方向課程。通過本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生了解鋰離子電池的評價方法和發(fā)展前景,掌握鋰離子電池的理論基礎(chǔ)、電極材料的制備方法和常見的改性手段、鋰離子電池電解液的組成和性能要求、隔膜和粘結(jié)劑的結(jié)構(gòu)和制造工藝以及鋰離子電池的設(shè)計(jì)、性能檢測、使用和維護(hù)等內(nèi)容。在教學(xué)過程中通過將課程思政教學(xué)融入其中,使學(xué)生了解我國科研工作者為國家的新能源建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展做出的重要貢獻(xiàn)。2,對接培養(yǎng)的崗位能力課程教學(xué)內(nèi)容與鋰離子電池相關(guān)企業(yè)中相關(guān)技術(shù)崗位對接,包括鋰離子電池電極材料的合成、工藝參數(shù)的優(yōu)化、電池組裝工藝以及性能檢測分析等。三、課程教學(xué)目標(biāo)總目標(biāo):通過本課程的學(xué)習(xí),學(xué)生可以掌握鋰離子電池的工作原理,電極材料的結(jié)構(gòu)和性能,鋰離子電池的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)。提高學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng),培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)能力,并為后續(xù)的學(xué)習(xí)和將來的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。知識目標(biāo):通過本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握鋰離子電池的理論基礎(chǔ)、各種正負(fù)極材料的制備方法和改性手段;對鋰離子電池電解液性能的要求,電解液的組成及其對電極性能的影響,熟悉一些常見的電解液;掌握鋰離子電池的隔膜及粘結(jié)劑的結(jié)構(gòu)和制造工藝;掌握鋰離子電池相關(guān)設(shè)計(jì)技術(shù)、性能檢測技術(shù)、使用和維護(hù)。知識目標(biāo)所涉及的內(nèi)容支撐畢一業(yè)要求12234.1。能力目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用基本理論分析和解決有關(guān)鋰離子電池電極材料的制備、性能檢測及組裝“安全保護(hù)”中各項(xiàng)的具體數(shù)值的設(shè)置原則為“超出正常值范圍之外,但不超出太遠(yuǎn)”。如果不超出正常值范圍之外,則干擾正常的測試,甚至測試無法進(jìn)行;如果超出太遠(yuǎn),則可能起不到保護(hù)作用。常用的電壓保護(hù)為:鋰離子電池欠壓2.2—2.4V/單節(jié),過壓4.3—4.5V/單節(jié);鑲鎘、銀氫電池欠壓0.6—0.8V/單節(jié),過壓L5—L6V/單節(jié)。3、啟動通道選擇彈出菜單條目“啟動…。即可進(jìn)入“啟動”對話框。從“當(dāng)前過程名稱”下拉列表框中選擇合適的工作過程(即測試工步)。4、測試數(shù)據(jù)備份:通常情況下,用戶只是在測試完成(或強(qiáng)制停止)后才有數(shù)據(jù)備份需求,這樣進(jìn)行數(shù)據(jù)備份的次數(shù)也是最少的?!皵?shù)據(jù)預(yù)約備份”可以在通道“啟動”時定義,也可以在通道“過程參數(shù)重置”時定義。5、針對圖形處理方面:圖形設(shè)置:設(shè)置繪圖相應(yīng)的數(shù)據(jù)源(如電壓一放電容量圖、循環(huán)一效率圖等)、圖形說明文字(即標(biāo)題)以及圖形的各種屬性細(xì)節(jié)(如是否有連線、連線的粗細(xì)及顏色,如是否有數(shù)據(jù)標(biāo)記、標(biāo)記的大小及顏色等等);圖形的各種查看操作:包括圖形的移動、局部放大或縮小等等操作;圖形至WINDOWS剪切板:可用于圖形導(dǎo)出至其它工具軟件(如WORD)中,或作為圖形格式(如BMP格式)存盤;圖形坐標(biāo)軸設(shè)置:設(shè)置坐標(biāo)軸范圍、刻度、網(wǎng)格線以及坐標(biāo)軸說明文字(即標(biāo)題)等;圖形坐標(biāo)單位設(shè)置:設(shè)置坐標(biāo)軸對應(yīng)數(shù)據(jù)的單位;循環(huán)對比:將多個指定循環(huán)的測試曲線圖重疊在一起對比分析(可以是不同電池的測試數(shù)據(jù));圖形打印和打印預(yù)覽:通過打印機(jī)輸出圖形;實(shí)驗(yàn)三鋰離子電池循環(huán)伏安曲線測試與分析實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫莆珍囯x子電池循環(huán)伏安曲線的測試方法,能夠分析鋰離子電池循環(huán)伏安曲線,判斷鋰離子電池電極的可逆性及電極反應(yīng)機(jī)理。實(shí)驗(yàn)設(shè)備:電化學(xué)工作站實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟:實(shí)驗(yàn)內(nèi)容電化學(xué)工作站的使用,循環(huán)伏安曲線的分析;通過電化學(xué)工作站測試鋰離子電池循環(huán)伏安曲線,根據(jù)循環(huán)伏安的電流-電壓曲線的峰高、對稱性等判斷電極反應(yīng)的可逆性和反應(yīng)機(jī)理。實(shí)驗(yàn)步驟(1)打開電腦,電化學(xué)工作站,(工作站一般需要穩(wěn)定一段時間,在測試樣品)(2)電路連接:綠色鐵夾接工作電極,紅色鐵夾接對電極,黃色鐵夾接參比電極。(3)打開軟件,按工作站右邊的“復(fù)位”按鈕,工作站自動進(jìn)行連接,如果連接對話框消失,說明連接成功;如果長時間不消失,點(diǎn)擊取消,重復(fù)過程,直至連接成功。(4)循環(huán)伏安測定:點(diǎn)擊方法分類中的“線性掃描技術(shù)”,雙擊實(shí)驗(yàn)方法中的“循環(huán)伏安法”,出現(xiàn)循環(huán)伏安法參數(shù)設(shè)定菜單,初始電位和開關(guān)電位設(shè)定值一樣,電流極性設(shè)為“氧化”,如果實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)電流溢出的現(xiàn)象(圖像未出現(xiàn)峰,出現(xiàn)水平線),將靈敏度調(diào)高,其他設(shè)置隨實(shí)驗(yàn)方法不同而改變。(5)打開“控制”下的“開始實(shí)驗(yàn)”,界面右上角出現(xiàn)“乘馀時間”(6)實(shí)驗(yàn)結(jié)束,“剩余時間”將消失,將實(shí)驗(yàn)結(jié)果另存為目標(biāo)文件,此文件類型為工作站的默認(rèn)類型,Excell無法打開(7)實(shí)驗(yàn)結(jié)束,“剩余時間”將消失,將實(shí)驗(yàn)結(jié)果另存為目標(biāo)文件。(8)關(guān)閉軟件,關(guān)上電化學(xué)工作站,關(guān)閉電腦。(9)將得到的數(shù)據(jù)用Excel打開,并用Origin軟件作圖。六、實(shí)驗(yàn)報告格式實(shí)驗(yàn)名稱(―)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?二)實(shí)驗(yàn)設(shè)備(三)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟(四)結(jié)果與分析(五)問題討論七、考核實(shí)驗(yàn)報告成績占20%,實(shí)驗(yàn)考核成績占20%,實(shí)驗(yàn)操作成績占60%o八、教學(xué)資源實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書:工藝等能力。能力目標(biāo)所涉及的內(nèi)容支撐畢業(yè)要求2.3,3.3,4.2o素質(zhì)目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生從事鋰離子電池生產(chǎn)相關(guān)工作的能力。素質(zhì)目標(biāo)所涉及的內(nèi)容支撐畢業(yè)要求3.2,3.4,4.3o四、教學(xué)課時安排(一)學(xué)時分配主題或知識點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容總學(xué)時學(xué)時完成課程教學(xué)目標(biāo)講課實(shí)驗(yàn)實(shí)踐主題或知識點(diǎn)1鋰離子電池的發(fā)展22001.2,2.3,3.2,3.4主題或知識點(diǎn)2鋰離子電池材料的選擇要求及其研究方法44001.2,2.3,3.2,3.3主題或知識點(diǎn)3碳基負(fù)極材料44001.2,2.3,3.2,4主題或知識點(diǎn)4非碳基負(fù)極材料44001.2,2.3,3.2,3.4主題或知識點(diǎn)5氧化鉆鋰正極材料62401.2,2.3,3.2,3.4主題或知識點(diǎn)6氧化銀鋰正極材料62401.2,2.3,3.2,4主題或知識點(diǎn)7氧化鎰鋰正極材料84401.2,2.3,3.2,4主題或知識點(diǎn)8磷酸亞鐵鋰正極材料44001.2,2.3,3.2主題或知識點(diǎn)9釵的氧化物及其正極材料66001.2,2.3,3.2主題或知識點(diǎn)10非水液體電解質(zhì)22001.2,2.3,3.2,4主題或知識點(diǎn)11固體電解質(zhì)22001.2,2.3,3.2,4合計(jì)4836120(-)實(shí)踐教學(xué)安排(指含有實(shí)驗(yàn)或?qū)嵺`內(nèi)容的課程)序號實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐項(xiàng)目名稱實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐學(xué)時實(shí)驗(yàn)/實(shí)類型實(shí)驗(yàn)/實(shí)要求每組人數(shù)備注1鋰離子遷移系數(shù)的測定4綜合性必做4-62鋰離子電池充放電性能測試4綜合性必做4-63鋰離子電池循環(huán)伏安曲線測試與分析4綜合性必做4-6五、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)設(shè)計(jì)主題或知識點(diǎn)1鋰離子電池的發(fā)展.教學(xué)內(nèi)容鋰離子電池的發(fā)展歷史,其性能的評價方法與發(fā)展前景。.教學(xué)鋰離子電池的評價方法。.教學(xué)難點(diǎn)無.教學(xué)方案設(shè)計(jì)(含教學(xué)方法、教學(xué)手段)本課程教學(xué)過程中以多媒體教學(xué)為主、其他教學(xué)方法如案例教學(xué)法等為輔,通過課堂講授與討論相結(jié)合,充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和興趣,提高學(xué)生的與實(shí)踐能力。主題或知識點(diǎn)2鋰離子電池材料的選擇要求及其研究方法L教學(xué)內(nèi)容鋰離子電池正極材料和負(fù)極材料的選擇要求;常見研究方法的工作原理及應(yīng)用。.教學(xué)正極材料和負(fù)極材料的選擇要求;測試方法的工作原理。.教學(xué)難點(diǎn)無.教學(xué)方案設(shè)計(jì)(含教學(xué)方法、教學(xué)手段)本課程教學(xué)過程中以多媒體教學(xué)為主、其他教學(xué)方法如案例教學(xué)法等為輔,通過課堂講授與討論相結(jié)合,充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和興趣,提高學(xué)生的與實(shí)踐能力。主題或知識點(diǎn)3碳基負(fù)極材料.教學(xué)內(nèi)容炭材料科學(xué)的發(fā)展簡史;炭材料的分類、電化學(xué)性能及改性方法;炭負(fù)極材料與電解質(zhì)之間的界面性質(zhì)研究。.教學(xué)石墨化炭、無定形炭材料等負(fù)極材料的制備與改性方法。.教學(xué)難點(diǎn)碳類材料的改性原理。.教學(xué)方案設(shè)計(jì)(含教學(xué)方法、教學(xué)手段)本課程教學(xué)過程中以多媒體教學(xué)為主、其他教學(xué)方法如案例教學(xué)法等為輔,通過課堂講授與討論相結(jié)合,充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和興趣,提高學(xué)生的與實(shí)踐能力。主題或知識點(diǎn)4非碳基負(fù)極材料L教學(xué)內(nèi)容氮化物、硅及硅化物、錫基氧化物、鈦的氧化物及其他納米氧化物的制備、電化學(xué)性能、改性方法及原理。.教學(xué)硅及硅化物、錫基氧化物和納米氧化物電極材料的改性。.教學(xué)難點(diǎn)無.教學(xué)方案設(shè)計(jì)(含教學(xué)方法、教學(xué)手段)本課程教學(xué)過程中以多媒體教學(xué)為主、其他教學(xué)方法如案例教學(xué)法等為輔,通過課堂講授與討論相結(jié)合,充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和興趣,提高學(xué)生的與實(shí)踐能力。主題或知識點(diǎn)5氧化鉆鋰正極材料L教學(xué)內(nèi)容氧化鉆鋰電極材料的物理性能、制備方法、熱穩(wěn)定性、電化學(xué)性能和常見的制備方法(固相法、溶膠凝膠法、噴霧干燥法等)和改性。.教學(xué)氧化鉆鋰的電化學(xué)性能及改性方法。.教學(xué)難點(diǎn)氧化鉆鋰電極材料改性原理。.教學(xué)方案設(shè)計(jì)(含教學(xué)方法、教學(xué)手段)本課程教學(xué)過程中以多媒體教學(xué)為主、其他教學(xué)方法如案例教學(xué)法等為輔,通過課堂講授與討論相結(jié)合,充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和興趣,提高學(xué)生的與實(shí)踐能力。主題或知識點(diǎn)6氧化鍥鋰正極材料.教學(xué)內(nèi)容掌握氧化銀鋰電極材料的物理性質(zhì)、制備方法、熱穩(wěn)定性、電化學(xué)性能和改性原理。.教學(xué)氧化銀鋰電極材料的制備方法和改性原理。.教學(xué)難點(diǎn)氧化銀鋰電極材料的改性原理。.教學(xué)方案設(shè)計(jì)(含教學(xué)方法、教學(xué)手段)本課程教學(xué)過程中以多媒體教學(xué)為主、其他教學(xué)方法如案例教學(xué)法等為輔,通過課堂講授與討論相結(jié)合,充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和興趣,提高學(xué)生的與實(shí)踐能力。主題或知識點(diǎn)7氧化鋅鋰正極材料.教學(xué)內(nèi)容隧道結(jié)構(gòu)、層狀結(jié)構(gòu)和尖晶石結(jié)構(gòu)等氧化鎰鋰電極材料的物理性質(zhì)、電化學(xué)性能及其改性方法。.教學(xué)尖晶石結(jié)構(gòu)的氧化鎰鋰的電化學(xué)性能特點(diǎn)和改性方法。.教學(xué)難點(diǎn)尖晶石結(jié)構(gòu)的氧化鎰鋰(LiMn2O4)容量衰減的原因。.教學(xué)方案設(shè)計(jì)(含教學(xué)方法、教學(xué)手段)本課程教學(xué)過程中以多媒體教學(xué)為主、其他教學(xué)方法如案例教學(xué)法等為輔,通過課堂講授與討論相結(jié)合,充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和興趣,提高學(xué)生的與實(shí)踐能力。主題或知識點(diǎn)8磷酸亞鐵鋰正極材料L教學(xué)內(nèi)容LiFePCU的晶體結(jié)構(gòu)、電化學(xué)性能、制備方法和改性方法。.教學(xué)LiFePO4的制備方法和改性方法。.教學(xué)難點(diǎn)LiFePCU的改性方法。.教學(xué)方案設(shè)計(jì)(含教學(xué)方法、教學(xué)手段)本課程教學(xué)過程中以多媒體教學(xué)為主、其他教學(xué)方法如案例教學(xué)法等為輔,通過課堂講授與討論相結(jié)合,充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和興趣,提高學(xué)生的與實(shí)踐能力。主題或知識點(diǎn)9鈾的氧化物及其他正極材料L教學(xué)內(nèi)容鈕的氧化物、5V正極材料、多原子陰極正極材料等物理性質(zhì)、電化學(xué)性能和改性方法。.教學(xué)軌的氧化物和多原子陰極正極材料的電化學(xué)性能和改性方法。.教學(xué)難點(diǎn)鋼的氧化物和多原子陰極正極材料的改性方法及原理。教學(xué)方案設(shè)計(jì)(含教學(xué)方法、教學(xué)手段)本課程教學(xué)過程中以多媒體教學(xué)為主、其他教學(xué)方法如案例教學(xué)法等為輔,通過課堂講授與討論相結(jié)合,充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和興趣,提高學(xué)生的與實(shí)踐能力。主題或知識點(diǎn)10非水液體電解質(zhì).教學(xué)內(nèi)容有機(jī)溶劑的物理性能和影響電導(dǎo)率的因素;有機(jī)溶劑的制備和純化;電解液的離子導(dǎo)電性能;電解液體系對電極材料電化學(xué)性能的影響;有機(jī)電解液體系的其他研究、離子液體。.教學(xué)有機(jī)溶劑的物理性能和影響電導(dǎo)率的因素以及電解液體系對電極材料性能的影響。.教學(xué)難點(diǎn)無.教學(xué)方案設(shè)計(jì)(含教學(xué)方法、教學(xué)手段)本課程教學(xué)過程中以多媒體教學(xué)為主、其他教學(xué)方法如案例教學(xué)法等為輔,通過課堂講授與討論相結(jié)合,充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和興趣,提高學(xué)生的與實(shí)踐能力。主題或知識點(diǎn)11固體電解質(zhì).教學(xué)內(nèi)容無機(jī)固體電解質(zhì)、無機(jī)電解質(zhì)的導(dǎo)電理論、晶體電解質(zhì)、玻璃態(tài)電解質(zhì)、聚合物電解質(zhì)的離子導(dǎo)電模型、聚丙烯睛(PAN)系聚合物電解質(zhì)、聚甲基丙烯酸酯(PM)、單離子聚合物電解質(zhì)、聚合物電解質(zhì)其他方面的研究。.教學(xué)無機(jī)固體電解質(zhì)、無機(jī)電解質(zhì)的導(dǎo)電理論、聚合物電解質(zhì)的離子導(dǎo)電模型。

.教學(xué)難點(diǎn)無.教學(xué)方案設(shè)計(jì)(含教學(xué)方法、教學(xué)手段)本課程教學(xué)過程中以多媒體教學(xué)為主、其他教學(xué)方法如案例教學(xué)法等為輔,通過課堂講授與討論相結(jié)合,充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和興趣,提高學(xué)生的與實(shí)踐能力。六、學(xué)生成績評定本課程屬于選修課中的專業(yè)方向課程。課程考核綜合成績由平時成績(40%)和期末考試成績(60%)兩部分組成,其中平時成績中作業(yè)成績占20%、出勤成績占10%,“其他”考核成績?yōu)閷?shí)驗(yàn)報告成績占10%,期末考試采用閉卷。具體評定見表。學(xué)生成績評定表考核平時成績期中考試期末考試出勤作業(yè)課堂表現(xiàn)階段測驗(yàn)答辯項(xiàng)目小文章其他VV成績比例9610201060七、教材、參考書目、重要文獻(xiàn)以及課程網(wǎng)絡(luò)資源建議教材:吳宇平主編.鋰離子電池-應(yīng)用與實(shí)踐(第2版).化學(xué)工業(yè),2012參考書:(1)郭炳焜主編.鋰離子電池(第1版).中南大學(xué),2002(2)梁廣川主編.鋰離子電池用磷酸鐵鋰正極材料.科學(xué),2013課程網(wǎng)絡(luò)資源:電7也網(wǎng):ttp://\/(2)電池網(wǎng):《鋰離子電池》實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱陳建趙軍偉陳建趙軍偉一、課程基本情況課程代碼:1011339042課程名稱(中/英文):鋰離子電池/Litium-ionBattery課程類別:專業(yè)方向課程課程性質(zhì):選修課程類型:課程實(shí)驗(yàn)總學(xué)分:3.0總學(xué)時:48實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐學(xué)時:12/0適用專業(yè):材料物理適用對象:本科先修課程:無機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、電化學(xué)原理開課學(xué)院:材料科學(xué)與工程學(xué)院二、課程簡介《鋰離子電池》實(shí)驗(yàn)課程是材料物理專業(yè)《鋰離子電池》的課程實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容包括鋰離子電池充放電性能、循環(huán)性能等電化學(xué)性能測試分析以及電極材料的循環(huán)伏安曲線和鋰離子遷移系數(shù)的測定。通過課程實(shí)驗(yàn)的系列操作,加強(qiáng)學(xué)生在鋰離子電池電化學(xué)性能測試方面的能力素質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和。三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)通過課程實(shí)驗(yàn),鍛煉學(xué)生的動力能力、分析與解決問題的能力,提高學(xué)生運(yùn)用理論知識解決實(shí)際問題的能力。同時培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神、溝通和組織管理能力。四、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及學(xué)時安排序號實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱實(shí)驗(yàn)學(xué)時實(shí)驗(yàn)類型實(shí)驗(yàn)要求每組人數(shù)備注1鋰離子遷移系數(shù)的測定4綜合性必做4-62鋰離子電池充放電性能測試4綜合性必做4-63鋰離子電池循環(huán)伏安曲線測試與分析4綜合性必做4-6五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)一鋰離子遷移系數(shù)的測定實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模豪斫鉁y定鋰離子遷移系數(shù)的重要性,了解常用的鋰離子遷移系數(shù)測定方法,如交流阻抗技術(shù)、電位階躍技術(shù)和恒電流間歇滴定技術(shù)等。實(shí)驗(yàn)設(shè)備:電化學(xué)工作站,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟:實(shí)驗(yàn)內(nèi)容電化學(xué)工作站的使用,交流阻抗譜圖的分析,鋰離子遷移系數(shù)的計(jì)算;掌握鋰離子電池充放電的基本原理;采用電化學(xué)工作站測量鋰離子電池的交流阻抗,根據(jù)交流阻抗譜圖計(jì)算Warburg因子并進(jìn)一步得到鋰離子電池的鋰離子遷移系數(shù)。實(shí)驗(yàn)步驟(1)設(shè)置開路電壓:點(diǎn)擊設(shè)置〉實(shí)驗(yàn)技術(shù)〉開路電位■時間〉確定,待工作站運(yùn)作平穩(wěn)時(即測出來的是一條平行于X軸的波動很小的線),記錄軟件左下角掃描出的開路電壓。也可點(diǎn)擊控制>開路電位〉開路電壓頁面,查看開路電壓,待后面錄入?yún)?shù)時使用。(2)點(diǎn)擊實(shí)驗(yàn)技術(shù)〉電化學(xué)技術(shù),選擇電化學(xué)阻抗,確定后設(shè)置參數(shù)。(3)點(diǎn)擊參數(shù)設(shè)置,進(jìn)入電化學(xué)阻抗參數(shù)的頁面,根據(jù)(1)中所得到的開路電壓,設(shè)置初始電壓。設(shè)置高頻處的頻率為lOOKz,低頻處的頻率為10mzo振幅和靜置時間采用默認(rèn)數(shù)值,點(diǎn)擊確定,準(zhǔn)備進(jìn)行電化學(xué)阻抗測試。(4)點(diǎn)擊a(圖標(biāo)a代表運(yùn)行試驗(yàn),||代表暫停,團(tuán)代表終止),運(yùn)行實(shí)驗(yàn),出現(xiàn)交流阻抗測試的頁面,此時出現(xiàn)掃描圖形,右上角顯示實(shí)驗(yàn)剩余時間,所掃描的數(shù)據(jù)盡量保證連續(xù)。(5)根據(jù)等效電路圖并通過Zview、ZSimpWin等軟件對EIS數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合處理。(6)在日S曲線的低頻區(qū)域,與鋰離子在活性材料顆粒內(nèi)部的固體擴(kuò)散過程相關(guān)的一條斜線,此過程可用一個描述擴(kuò)散的Warburg阻抗Zw表示。電化學(xué)阻抗譜中實(shí)軸電阻值與相應(yīng)的角頻率的二次根號的倒數(shù)呈線性關(guān)系,而直線的斜率為韋伯因子(。),見式1:Zre=Rs+Ret+o(n~1/2(1)式中:Zre為EIS曲線低頻區(qū)域?qū)嵼S電阻值;Rs為電極電阻、電解液電阻和各種接觸電阻等;3為角頻率;Ret為電荷轉(zhuǎn)移電阻;。為韋伯因子。鋰離子遷移系數(shù)的測定通過公式2進(jìn)行計(jì)算:DLi=(R2T2)/(2A2n4F4C2o2)式中:M為鋰離子遷移系數(shù);R為氣體常數(shù)(8.314Jmol_1K-1);T為溫度(K);A為電極表觀面積(cm2);n為電子轉(zhuǎn)移數(shù);F為法拉第常數(shù)(96485Cmor1);CLi為鋰離子在電極材料中的濃度(molcm-

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