EIS基础知识以及基本操作和构建等效电路.pptx

EIS基础知识基础知识主要内容主要内容EIS的测试原理Nyquist图电池中常见的动力学步骤影响Nyquist图的因素电化学体系的等效电路图等效电路图的拟合Li+扩散系数电化学工作站操作EIS的测试原理的测试原理给体系Z一个交流微扰信号，该信号振幅很小，没有影响体系平衡状态；信号频率变化；f,Hz ,rad/s根据相应信号计算。Nyquist图图Z()=Zre()+jZim()Nyquist Plot:Zim()Zre()Y X-Nyquist Plot:-Zim()Zre()Y X电池中常见的动力学步骤及电池中常见的动力学步骤及Nyquist图图3个主要动力学步骤：1、钝化膜(正极表面和负极表面SEI膜);2、电化学反应;3、扩散.随频率降低，在Nyquist图中依次出现。极片厚度的影响极片厚度的影响时间常数的影响时间常数的影响扩散系数的影响扩散系数的影响粒度分布的影响粒度分布的影响孔隙率的影响孔隙率的影响等效电路图等效电路图2个RC回路串联；电容C由CPE代替；CPE为恒相位元件 (constant phase element)；Warburg阻抗。Rs0恒相位元件恒相位元件(CPE)1.孔隙率2.表面粗糙度Warburg阻抗阻抗基于半无限扩散(semi-infinite diffusion)模型Warburg系数Ohm/s修正后的修正后的Warburg阻抗阻抗 Warburg Finite-Length Warburg(FLW)semi-infinite diffusion finite diffusionL,扩散厚度;D,扩散系数.时间常数，s1/2=1rad/s(0.1Hz)时的导纳振幅，Ss1/2 等效电路图的拟合等效电路图的拟合扩散系数的计算扩散系数的计算(1)基于半无限扩散(semi-infinite diffusion)模型Warburg系数电化学工作站操作电化学工作站操作EIS测试 注意接线、设定频率上下限。SIM用法主界面主界面接电池接电池接电池接电池0.4 or 1.0开路电位开路电位开始测试开始测试进入进入SIMSIM主界面主界面画等效电路画等效电路调测试结果调测试结果1、选择图的样式、选择图的样式2、选择、选择图的样式图的样式3、选择原始数据文件、选择原始数据文件5、对选定的数据拟合、对选定的数据拟合4、画等效电路、画等效电路选择图的样式选择图的样式选择图的样式选择图的样式进入等效电路界面并命名进入等效电路界面并命名画等效电路并赋初值画等效电路并赋初值初值条件下等效初值条件下等效电路对应的图电路对应的图初值条件下等效电路对应的图初值条件下等效电路对应的图弹出对话框弹出对话框正在读取数据正在读取数据读完数据读完数据原始数据图原始数据图开始拟合开始拟合正在拟合正在拟合拟合完成拟合完成拟合结果拟合结果