Accurate Calculation of Solid-State Li+ Diffusion Coefficient and Kinetic Activation Energies for an Artificial Graphite Anode

动能 阳极 扩散 石墨 活化能 材料科学 热力学 固态 化学 分析化学(期刊) 物理化学 物理 电极 色谱法 复合材料 量子力学
作者
Yingming Gao,Yan Liu,Chen Zhao,Man‐Man Chen,Shengchen Yang,Guosheng Shao,Jing Mao
出处
期刊:Journal of The Electrochemical Society [The Electrochemical Society]
标识
DOI:10.1149/1945-7111/ad27b4
摘要

Abstract The slow electrochemical reaction kinetics of artificial graphite is one of the limiting factors for safety of lithium-ion batteries, especially the lack of systematic research on activation energies of various kinetic processes. In this work, cyclic voltammetry, electrochemical impedance spectroscopy (EIS), and galvanostatic intermittent titration technique (GITT) were used to investigate key kinetic parameters of artificial graphite such as solid-state Li+ diffusion coefficient(DLi+) and activation energy. The results reveal the evaluation of the chemical diffusion coefficient of same material is independent of the technique and shows a similar value, with DLi+ ranging from 10−11 to 10−13 cm2·s−1. The activation energies measured by EIS and GITT for solid-state Li+ diffusion in graphite at 50% depth of discharge are 74.5 and 66.8 kJ·mol−1, which are in the same order of magnitude as the activation energies of charge transfer resistance (59.5 kJ·mol−1), electrode/electrolyte interface membrane impedance (56.1 kJ·mol−1), and ohmic impedance (6.6 kJ·mol−1). This demonstrates that the solid-state Li+ diffusion, interface charge transfer process, and Li+ transmission through solid electrolyte interface membrane are significantly affected by temperature. This work provides a reliable parameter basis for establishing more accurate thermal-electrochemical coupling models and designing safer battery thermal management systems for lithium-ion batteries.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
科目三应助农大彭于晏采纳,获得10
2秒前
明理从露完成签到,获得积分10
3秒前
111发布了新的文献求助10
5秒前
烟花应助大意的小凝采纳,获得10
6秒前
vuig发布了新的文献求助10
7秒前
14秒前
14秒前
15秒前
15秒前
111完成签到,获得积分20
16秒前
舒克完成签到,获得积分20
17秒前
落枫发布了新的文献求助10
17秒前
顺心乌龟完成签到 ,获得积分10
19秒前
19秒前
Along发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
20秒前
122发布了新的文献求助10
22秒前
yang发布了新的文献求助10
22秒前
24秒前
caicai发布了新的文献求助10
25秒前
句芒给句芒的求助进行了留言
25秒前
29秒前
Along完成签到,获得积分20
30秒前
祎思完成签到,获得积分10
31秒前
乔心发布了新的文献求助10
32秒前
CodeCraft应助PlanetaryLayer采纳,获得10
32秒前
34秒前
wangjingli666应助yang采纳,获得10
36秒前
天天快乐应助yang采纳,获得10
36秒前
36秒前
37秒前
klandcy完成签到,获得积分10
38秒前
Lucifer完成签到,获得积分10
38秒前
林秋沐完成签到,获得积分10
38秒前
乐于曰发布了新的文献求助10
40秒前
性感的孤狼完成签到,获得积分10
41秒前
cctv18应助KKK采纳,获得10
42秒前
罗冬发布了新的文献求助10
43秒前
43秒前
高分求助中
请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 900
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 520
Bernd Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
A radiographic standard of reference for the growing knee 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2471854
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2138226
关于积分的说明 5448982
捐赠科研通 1862116
什么是DOI,文献DOI怎么找? 926089
版权声明 562747
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 495326