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鋰電池阻抗如何模擬鋰離子電池中的阻抗

更新時間：2019-04-28點擊次數：2948
鋰電池阻抗是一種廣泛應用于電分析領域的技術，其作用是研究電化學系統中的諧波響應。在電池中，它會在兩個電極之間電勢差的基礎之上施加一個小的正弦振蕩，并根據阻抗以頻域分析得到的電流結果。通常情況下，該擾動應用于開路電壓。
 
鋰電池阻抗如何模擬鋰離子電池中的阻抗
發生在鋰離子電池內的多個過程展現出了瞬態響應，可以在頻域中探測到。下圖中的標準鋰離子電池由兩個多孔電極構成，并且兩電極之間帶有多孔隔膜，我們可以對以下過程進行解釋：活性電極材料表面的電荷轉移反應。
 
活性電極材料表面的電荷轉移反應。
電解質中的質量傳遞（擴散和遷移）。
活性電極材料顆粒內的鋰擴散。
活性電極材料、電導體和其他表面上雙電層電荷的變化。
導電材料之間的接觸阻抗。

鋰電池阻抗接口能夠輕易地解釋這些現象，軟件在電解質中建立了電荷平衡和質量平衡。在活性材料顆粒中，求解了質量平衡。舉例來說，電荷轉移反應可以利用動力學進行模擬。在所有固相材料的表面，可引入雙電層電流和膜阻。接口中的所有方程均基于瞬態描述。含有高活性化學物質，燃燒的鋰離子電池釋放的能量大約是與其相同體積汽油的三分之一，所有這些都是由化學反應產生的。