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東華分析GITT技術(shù)介紹

發(fā)布時(shí)間：2020-07-31

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恒電流間歇滴定(GITT)技術(shù)對于確定鋰離子電池正極材料的擴(kuò)散系數(shù)(DLi)非常精確，并且測試儀器簡單、易于操作。
基本思想
GITT 技術(shù)建立在計(jì)時(shí)電勢分析法的基礎(chǔ)之上。它的基本思想是：單次滴定過程中，假設(shè)電池的初始開路電壓為E₀，在一定時(shí)間τ內(nèi)，施加恒定的電流I₀，充電/放電結(jié)束的瞬間，電池的電壓為 E = IR +ΔEτ(IR電壓降是由于電流通過電解液和活性材料之間的界面產(chǎn)生)。然后電池靜置一段時(shí)間，使之達(dá)到新的穩(wěn)定狀態(tài)，此時(shí)電池的開路電壓記為E_S，則經(jīng)過時(shí)間內(nèi)，電池總的電壓變化記為ΔE_S。下圖是 GITT 單次滴定的圖解：

測試條件
我們以富鋰正極材料Li_1.115[Ni_0.5Co_0.2Mn_0.3]_0.885O₂為例，測試條件為：在τ=1.5h內(nèi)，施加Io= 30μA 的電流脈沖，電池電壓從E_o變?yōu)镋，則時(shí)間內(nèi)電壓的變化為ΔE。之后靜置4h，認(rèn)為電池的開路電壓基本達(dá)到準(zhǔn)平衡態(tài)，此時(shí)的電壓標(biāo)記為Es，則電池在整個(gè)單次滴定過程中總的電壓變化為ΔEs。在2.0-4.8V范圍內(nèi)重復(fù)上述滴定，就得到了Li_1.115[Ni_0.5Co_0.2Mn0.3]_0.885O₂在2.0~4.8V范圍內(nèi)充電過程和放電過程的 GITT滴定曲線。