電池作為現(xiàn)代社會(huì)中不可或缺的儲(chǔ)能設(shè)備,已經(jīng)成為了支撐新能源發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。在近40年的時(shí)間里,隨著人們對(duì)新能源的不斷探索和研究,電池技術(shù)也在持續(xù)發(fā)展和優(yōu)化。為了更好地利用電化學(xué)能量、提高電池產(chǎn)品性能,對(duì)電池的生產(chǎn)和測(cè)試技術(shù)要求也越來越高。電化學(xué)阻抗譜(EIS)是測(cè)量電池的技術(shù)手段之一,通過使用多種正弦交流信號(hào)激勵(lì)擾動(dòng)電池電極,并采樣分析其響應(yīng)信號(hào),能夠獲取電池的電化學(xué)特征信息。這種測(cè)試方法具有無損、非破壞性和高精度等優(yōu)點(diǎn),因此被廣泛應(yīng)用于電池生產(chǎn)和研發(fā)過程中。通過EIS測(cè)試,可以深入了解電池的電化學(xué)反應(yīng)機(jī)制、電荷傳輸過程和擴(kuò)散行為等信息。這些信息對(duì)于優(yōu)化電池設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程、提高電池性能和穩(wěn)定性具有重要意義。例如,通過EIS測(cè)試可以評(píng)估電池的容量、內(nèi)阻、自放電率等關(guān)鍵性能參數(shù),以及研究電池在不同溫度、電流密度和老化條件下的性能表現(xiàn)。隨著新能源產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,對(duì)電池性能的要求也越來越高。未來,EIS測(cè)試將在電池研究和生產(chǎn)中發(fā)揮更加重要的作用。通過進(jìn)一步優(yōu)化EIS測(cè)試技術(shù),提高測(cè)試精度和效率,可以更好地滿足人們對(duì)高性能、高穩(wěn)定性電池的需求,推動(dòng)新能源產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。EIS交流阻抗分析儀在多個(gè)領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用,如電池和燃料電池研究、電化學(xué)傳感器研發(fā)、腐蝕與防護(hù)研究等。陜西eis交流阻抗分析儀售價(jià)
EIS測(cè)量的前提條件:1)因果性條件:輸出的響應(yīng)信號(hào)只是由輸入的擾動(dòng)信號(hào)引起的;2)線性條件:輸出的響應(yīng)信號(hào)與輸入的擾動(dòng)信號(hào)存在線性關(guān)系;3)穩(wěn)定性條件:擾動(dòng)不會(huì)引起系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,當(dāng)擾動(dòng)停止后,系統(tǒng)能夠恢復(fù)到原先狀態(tài)。對(duì)于電化學(xué)阻抗譜測(cè)試而言,由于采用的小幅度的正弦電勢(shì)信號(hào)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行微擾,電極上交替出現(xiàn)陽極和陰極過程,二者作用相反,因此,即使擾動(dòng)信號(hào)長(zhǎng)時(shí)間作用于電極,也不會(huì)導(dǎo)致極化現(xiàn)象的積累性發(fā)展和電極表面狀態(tài)的積累性變化,因此EIS屬于一種“準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)方法”。另一方面由于電勢(shì)和電流間存在線性關(guān)系,測(cè)量過程中電極處于準(zhǔn)穩(wěn)態(tài),使得測(cè)試數(shù)據(jù)的數(shù)字化處理十分簡(jiǎn)易,并且頻率域的測(cè)量方法賦予了EIS很寬的測(cè)定頻率范圍。中國(guó)香港eis交流阻抗分析儀單價(jià)EIS交流阻抗分析儀是科研人員不可或缺的儀器之一,能夠提供可靠的測(cè)試數(shù)據(jù),支持科研人員深入探索。
通過電化學(xué)阻抗譜測(cè)試,可以獲得鋰離子電池 電極過程動(dòng)力學(xué)參數(shù),如 SEI 的生長(zhǎng)規(guī)律,包括不同 SOC、溫度及循環(huán)周次、SEI 阻抗的變化;同時(shí) 可以測(cè)試 Rct 的變化及傳質(zhì)過程;除此之外,還可 以測(cè)試電極、電解質(zhì)、隔膜等材料的電導(dǎo)率、離子 遷移數(shù)、表觀化學(xué)擴(kuò)散系數(shù)等。合理的使用 EIS 可以幫助研究人員更好的理解電池,提升電池研發(fā)的水平。以下結(jié)合具體的案例介紹 EIS 在鋰離子電池中的應(yīng)用。測(cè)試及分析對(duì)象包括單顆粒、半電池、全電池、 電極材料、電解質(zhì)材料、隔膜材料、著重討論電池 中 SEI 的生長(zhǎng)規(guī)律, Rct阻抗的變化特性、不同溫度、 循環(huán)周次、阻抗的變化和 SOC 之間的關(guān)系等。
電化學(xué)阻抗譜(electrochemicalimpedancespectroscopy,簡(jiǎn)稱EIS)一開始用于研究線性電路網(wǎng)絡(luò)頻率響應(yīng)特性,將這一特性應(yīng)用到電極過程的研究,形成了一種實(shí)用的電化學(xué)研究方法。電化學(xué)阻抗譜測(cè)試需要具備一定的前提條件。首先,交流微擾信號(hào)與響應(yīng)信號(hào)之間必須具有因果關(guān)系;其次,響應(yīng)信號(hào)必須是擾動(dòng)信號(hào)的線性函數(shù);第三,被測(cè)量體系在擾動(dòng)下是穩(wěn)定的,即滿足因果性、線性和穩(wěn)定性3個(gè)基本條件,可以用Kramers-Kronig變換來判斷阻抗數(shù)據(jù)的有效性。通過EIS分析,科研人員可以深入了解電極反應(yīng)的細(xì)節(jié),從而優(yōu)化電池性能,推動(dòng)新能源技術(shù)的發(fā)展。
鋰離子動(dòng)力電池經(jīng)常遇到動(dòng)力需求不同的工況,進(jìn)而需要的充放電電流變化很大,這也影響著電池內(nèi)部的電荷傳遞過程以及電化學(xué)反應(yīng)進(jìn)程。為了探究不同充放電倍率下電池阻抗情況,謝媛媛等以鋰離子電池為研究對(duì)象,測(cè)試了0.1C、0.2C和0.5C充放電倍率下的阻抗譜。研究人員認(rèn)為小電流充放電,電池阻抗在一定的循環(huán)次數(shù)下變化不大,且小電流具有降低電池低頻阻抗的作用。而大電流充放電,中頻部分半圓增大,電荷傳遞阻抗增大。同時(shí)還發(fā)現(xiàn),盡管低充放電率可以明顯降低在中高頻范圍內(nèi)循環(huán)對(duì)電池阻抗的影響,但其對(duì)阻抗譜的低頻成分影響仍然明顯。電化學(xué)阻抗譜是研究電極/電解液界面電化學(xué)反應(yīng)的有力工具之一,廣泛應(yīng)用于正負(fù)極材料的阻抗以及鋰離子在正負(fù)極材料中的嵌入和脫出等研究。MasayukiItagaki等著重研究了電池正負(fù)極材料在0.5C、1.0C和1.5C充放電倍率下的電荷傳遞阻抗和歐姆阻抗。研究表明,1.5C倍率下,正負(fù)電極的電荷轉(zhuǎn)移阻抗的變化呈現(xiàn)出一定的滯后現(xiàn)象,影響因素是電流方向。關(guān)于歐姆阻抗,無論是正極材料還是負(fù)極材料,倍率對(duì)其大小和變化趨勢(shì)的影響都不明顯??梢赃@樣認(rèn)為,在鋰離子電池的電極中,脫鋰過程的電荷傳遞阻抗要大于嵌鋰過程的電荷傳遞阻抗。EIS交流阻抗分析儀:解鎖電化學(xué)反應(yīng)之謎,為新能源技術(shù)注入創(chuàng)新活力。內(nèi)蒙古eis交流阻抗分析儀廠家直銷
通過EIS交流阻抗分析儀的測(cè)量,深入了解電池和燃料電池的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和傳輸過程。陜西eis交流阻抗分析儀售價(jià)
炙云科技EIS交流阻抗分析儀,作為電化學(xué)研究的重要工具,以其高質(zhì)量的性能和準(zhǔn)確的測(cè)量而備受贊譽(yù)。這款分析儀采用先進(jìn)的交流阻抗技術(shù),能夠更好更多地揭示電極系統(tǒng)的電化學(xué)行為和反應(yīng)機(jī)制。無論是在電池、燃料電池還是其他能源器件的研究和開發(fā)過程中,EIS交流阻抗分析儀都能提供關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),助力科研人員深入理解電化學(xué)反應(yīng)機(jī)制,優(yōu)化器件性能。在炙云科技,我們致力于提供先進(jìn)的測(cè)試設(shè)備和技術(shù),以大力推動(dòng)新能源技術(shù)的進(jìn)步和創(chuàng)新。陜西eis交流阻抗分析儀售價(jià)