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尖晶石LiMn2O4中锂离子嵌入脱出过程的电化学阻抗谱研究
2009 年第 67 卷 化 学 学 报 Vol. 67, 2009
第 19 期, 2184~2192 ACTA CHIMICA SINICA No. 19, 2184~2192
·研究论文·
尖晶石 LiMn O 中锂离子嵌入脱出过程的电化学阻抗谱研究
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庄全超*,a 魏 涛a 魏国祯b 董全峰b 孙世刚*,b
(a 中国矿业大学材料科学与工程学院 徐州 221116)
(b 固体表面物理化学国家重点实验室 厦门大学化学化工学院化学系 厦门 361005)
摘要 运用电化学阻抗谱(EIS)研究了尖晶石 LiMn2O4 电极的首次充放电过程. 发现 EIS 谱高频区域拉长压扁的半圆是
由两个半圆相互重叠而成的, 分别归属于与锂离子通过固体电解质相界面膜(SEI 膜) 的迁移和与尖晶石LiMn O 材料的
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电子电导率相关的特征. 通过选取适当的等效电路, 对实验所得的电化学阻抗谱数据进行拟合, 获得尖晶石 LiMn2O4
电极首次充放电过程中 SEI 膜电阻、电子电阻和电荷传递电阻等随电极极化电位变化的规律. 根据研究结果提出了嵌
锂物理机制模型.
关键词 锂离子电池; 尖晶石 LiMn O ; SEI 膜; 电子电导率; 电化学阻抗谱
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Electrochemical Impedance Spectroscopic Studies of Insertion and
Deinsertion of Lithium Ion in Spinel LiMn2O4
Zhuang, Quanchao*,a Wei, Taoa Wei, Guozhenb Dong, Quanfengb Sun, Shigang*,b
a
( School of Materials Science and Engineering, China University of Mining Technology, Xuzhou 221116 )
(b State Key Laboratory of Physical Chemistry of Solid Surfaces, Department of Chemistry, College of Chemistry and
Chemical Engineering, Xiamen University , Xiamen 361005 )
Abstract The processes of insertion and deinsertion of lithium ion in a spinel LiMn O electrode during
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