江苏eis交流阻抗分析仪产品介绍

EIS交流阻抗分析仪在电池行业有广泛的应用，主要表现在以下几个方面：电池性能评估：EIS可以用于分析电池的阻抗、电容和扩散等性能，从而评估电池的性能。通过测试电池在不同频率下的阻抗谱，可以了解电池的内阻、极化电阻、电感等参数，从而评估电池的容量、能量密度、充放电性能等。电池老化检测：EIS可以用于检测电池的老化程度。随着电池的老化，电池的阻抗会发生变化，通过EIS测试不同老化阶段的电池阻抗谱，可以了解电池的老化程度和老化速率。电池一致性检测：EIS可以用于检测电池的一致性。不同电池的阻抗谱会有一定的差异，通过EIS测试可以了解不同电池的一致性水平，从而筛选出性能相近的电池进行配组。故障诊断：EIS可以用于诊断电池的故障。例如，电池的内部短路、外部连接松动等问题会导致阻抗发生变化，通过EIS测试可以发现这些问题，从而及时进行维修和更换。寿命预测：EIS可以用于预测电池的寿命。通过测试不同使用阶段的电池阻抗谱，可以了解电池的性能衰减趋势，从而预测电池的使用寿命。EIS交流阻抗分析仪是科研人员不可或缺的仪器之一，能够提供可靠的测试数据，支持科研人员深入探索。江苏eis交流阻抗分析仪产品介绍

锂电池的EIS交流阻抗分析仪的使用原理是基于电化学阻抗谱（EIS）技术。EIS是一种“准稳态频率域测量方法”，通过给电化学系统施加一个频率不同的小振幅的交流电势波，测量电势和电流信号的比值，即系统的阻抗。EIS具有很高的实用性，可以从很低的频率（几μHz）到很高的频率（几MHz）实现宽频范围的电化学界面反应研究。在锂电池的EIS交流阻抗分析仪使用中，通常将锂电池视为一个等效电路，其中的电阻、电容和电感等基本元件的参数可以通过EIS技术测量得到。通过对等效电路的元件参数进行测量和分析，可以了解锂电池的电极界面动力学、双电层和扩散等电化学行为，从而评估锂电池的性能。广西eis交流阻抗分析仪定做价格凭借宽频率范围和多频点测量能力，EIS交流阻抗分析仪能够更好地揭示电化学行为。

在锂离子电池电极的电化学过程中，Li+的嵌入和脱出包括以下几个内容[4]，如图1所示；（1）电子在电极材料颗粒间的传递、Li+在活性物质颗粒的间隙间电解液中的运输；（2）Li+通过活性材料颗粒SEI层的迁移扩散；（3）电子/离子在导电结合处的电荷传输过程；（4）Li+在活性材料内部的固相扩散；（5）Li+在电极中累积和消耗以及电极活性材料颗粒晶体结构的改变或者新相的生成。图1嵌入化合物电极中嵌锂机制模型示意图3.2测量表观化学扩散系数电极中的扩散体系呈现控制步骤且可逆特征时，在理想条件下，阻抗低频部分存在扩散响应曲线。此时，可以利用扩散响应曲线测量电池或者电极体系的表观化学扩散系数。典型的采用电化学交流阻抗法测量化学扩散系数的公式如下[5]：式中，ω为角频率，B为Warburg系数，DLi为Li在电极中的扩散系数，Vm为活性物质的摩尔体积，F为法拉第常数（F=96487C/mol），A为浸入溶液中参与电化学反应的真实电极面积，dE/dx为相应电极库仑滴定曲线的斜率，即开路电位对电极中Li浓度曲线上某浓度处的斜率[6]。基本测量过程如下：①通过阻抗谱拟合获得低频扩散部分的B值；②测量库仑滴定曲线；③将相关参数带入方程式(3)即可求出Li的扩散系数。

EIS测量的前提条件：1）因果性条件：输出的响应信号只是由输入的扰动信号引起的；2）线性条件：输出的响应信号与输入的扰动信号存在线性关系；3）稳定性条件：扰动不会引起系统内部结构发生变化，当扰动停止后，系统能够恢复到原先状态。对于电化学阻抗谱测试而言，由于采用的小幅度的正弦电势信号对系统进行微扰，电极上交替出现阳极和阴极过程，二者作用相反，因此，即使扰动信号长时间作用于电极，也不会导致极化现象的积累性发展和电极表面状态的积累性变化，因此EIS属于一种“准稳态方法”。另一方面由于电势和电流间存在线性关系，测量过程中电极处于准稳态，使得测试数据的数字化处理十分简易，并且频率域的测量方法赋予了EIS很宽的测定频率范围。EIS交流阻抗分析仪具备宽频率范围和多频点测量能力，满足不同电化学系统测试需求。

交流阻抗谱是一种“准稳态”的频率域测量方法（也可以说是暂态电化学技术），即使长时间对电极系统施加激励信号，也不会导致电极表面状态的积累性变化和电极极化的积累性发展。在电极上交替进行阴极和阳极过程也不会引起极化的积累性发展，避免对体系产生过大的影响。我们可以将电化学系统看作是一个等效电路。该电路由电阻（R）、电感（L）、和电容（C）等通过串并联的方式组成。利用EIS的结果可以分析出各个等效电路原件的阻抗值等大小，并分析其含义，有助于测试者对所测的电化学系统做出判断（电化学系统的结构和电极过程的性质），或进行结果的得出或电化学系统的改进。利用EIS技术，可研究电极材料、电解质和界面反应特性，助力新能源技术进步。四川eis交流阻抗分析仪订制价格

EIS交流阻抗分析仪的测试结果有助于科研人员对电极过程进行更精确的模拟和预测。江苏eis交流阻抗分析仪产品介绍

通过电化学阻抗谱测试，可以获得锂离子电池 电极过程动力学参数，如 SEI 的生长规律，包括不同 SOC、温度及循环周次、SEI 阻抗的变化；同时 可以测试 Rct 的变化及传质过程；除此之外，还可 以测试电极、电解质、隔膜等材料的电导率、离子 迁移数、表观化学扩散系数等。合理的使用 EIS 可以帮助研究人员更好的理解电池，提升电池研发的水平。以下结合具体的案例介绍 EIS 在锂离子电池中的应用。测试及分析对象包括单颗粒、半电池、全电池、 电极材料、电解质材料、隔膜材料、着重讨论电池 中 SEI 的生长规律， Rct阻抗的变化特性、不同温度、 循环周次、阻抗的变化和 SOC 之间的关系等。江苏eis交流阻抗分析仪产品介绍