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结论 阻抗谱技术可以在SOFC研究中得到以下应用： 测量SOFC的电解质材料电导率，区分晶粒和晶界对电阻的贡献。 优化SOFC的电解质器件制备工艺和电极制备工艺，分析工艺对器件电性能的影响机制。 分析电极反应机理，确定速度控制步骤。 分析单电池和电池堆中各种因素对电池（堆）内阻的影响。 锂离子模拟电池的性能测试 目 录 二、模拟电池部件的制备 一、模拟电池部件的介绍 三、模拟电池的组装 四、模拟电池的测试 一、模拟电池部件的介绍 模拟电池的主要组件 负极片 隔膜 正极片 锂离子模拟电池 泡沫镍 表1.2.正极复合材料的组分 1.1 正极复合材料 1.3.隔膜 一般采用聚乙烯、聚丙烯的白色隔膜（图左），单层或多层结构的产品皆可。这类膜上有着无数的纳米级空隙（图右），虽然本身是绝缘材料，不能传导电子，但其空隙可允许锂离子通过。使用时裁剪成圆形，直径与扣式电池正极壳的内部直径相等，这样可以避免锂离子从其边缘直接漏过。 实验室中通常都可以采用Celgard2400 或Celgard2500 型号的工业用聚丙烯膜。 1.4负极片 除非研究负极材料，模拟电池中都是采用金属锂片作为负极，电池中采用的锂片和模拟电池中配套的铝片的直径相同。在CR2032 中便采用直径15.8mm 的锂片作为负极。 1.5 集电器 圆形铝片，半径比电池壳略小。如在2032 电池中，铝片直径为15.8mm。有多种常用的厚度，如1mm 和1.5mm。一般都可以使用在模拟电池中。 实验室中推荐使用厚度为1mm 的铝片。铝片可与电池壳配套购买使用。 弹簧片示意图 泡沫镍 1.6 支撑片 在其支撑下，电池内部部件的接触紧密平坦，从而导电性良好。弹簧片和泡沫镍的支撑效果都可以满足模拟电池结构的稳定。二者各有所长，使用弹簧片，可以省去裁剪泡沫镍的时间和工序；使用泡沫镍，可以省去铝片集电器，使组装电池的工艺更简单。 1.7 电解液 电解液指电池中传导锂离子的锂盐有机溶液。电解液不能传导电子，但可作锂离子的传导介质，使锂离子在正负极之间来回转移。 实际工业生产中，不仅有液态电解液，还有胶态和固态的聚合物锂离子传导介质。三者可统称为锂离子传导电解质。锂盐是锂离子传导的主要作用成分，液态电解液中，一般以将锂盐溶于两种或多种的液态有机混合溶剂中，浓度一般都为1M。 常用锂盐主要有LiPF6、LiClO4 等。常用的电解液有机溶剂主要有碳酸丙稀酯(PC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、甲乙基碳酸酯(MEC)等组成的二元或者三元的混合溶剂。 磷酸铁锂的电解液可以采用EC：DEC=1：1(体积比)混合作为溶剂，配制浓度为1M 的LiPF6 溶液。 二、模拟电池部件的制备 2.1.制备正极片 正极片的制备工艺有油性和水性两个体系，二者各有所长： 油系体系的模拟电池放电容量大，循环性能好； 水性体系的模拟电池的电极内阻值低，倍率性能更好。 研究人员可根据具体的研究内容，确定选用的体系。 2.1.1.油性体系中制备正极片 表 2.1.油性体系的主要材料和主要设备 在磷酸铁锂测试中，可采用正极材料：炭黑：PVDF=80：10：10，以N-甲 基吡咯烷酮为溶剂调制成均匀浆状。这里的数值比是质量比，也可以选择其他与此近似的质量比。 混合与制片的步骤： 1．首先将NMP 加入烧杯。若NMP 用量少，可将适量的PVDF 分成多份，一次加入一份。建议每0.1 克PVDF 对应10 毫升NMP。 最后将正极材料和导电炭黑缓慢加入，二者的加入次序无严格要求。搅拌4-8 小时得到均匀的黑色浆状物。 2．将浆状物置于铝箔之上，采用刮刀将其均匀涂布成片状，均匀的附着于铝箔表面。 4．干燥后铝箔的压片，采用对辊机或压片机压制。 电动轧机MR-03D 3．制成的正极材料涂层放于烘箱中，以60-80℃烘干4-8h。烘干完成后移入真空干燥箱中，以120-140℃真空干燥8-12h。 52升真空可编程干燥箱 DZF-6050 2.1.2.水性体系中制备正极片 表 2.2.水性体系的主要材料和主要设备 将正极活性物质粉末、乙炔黑导电剂、聚四氟乙烯乳液粘结剂按质量比8：1：1的比例混匀，在对辊机上碾压而成厚约0.1mm 的薄膜。 获得平整薄膜后，将其铺于平整的铝箔上。再次在对辊机上碾压，获得正极材料的对辊压片。烘干以及真空干燥后，裁片使用。 阻抗谱技术在SOFC研究中的应用实例之一 ——电解质材料研究 目标：提高离子电导率；降低导电活化能；提高离子迁移数 影响因素： 材料体系与晶体结构 掺杂元素、掺杂量 合成方法 样品处理工艺 载流子类型 例：La、Y双掺杂氧化铈 Sm、Y双掺杂氧化铈