锂电池研究中的EIS实验测量和分析方法.pdf

锂电池研究中的EIS 实验测量和分析方法 凌仕刚，许洁茹，李 泓 （中国科学院物理研究所，北京 100190） 摘要：电化学阻抗谱是一种重要的电化学测试方法，在电化学领域尤其是锂离子电池领域具有广泛的应用，如电导率、表观 化学扩散系数、SEI 的生长演变、电荷转移及物质传递过程的动态测量。本文介绍了电化学阻抗谱的基本原理，测试方法、 测试注意事项、常用电化学阻抗测量设备及测试流程，并结合实际案例，具体分析了电化学阻抗谱在锂离子电池中的应用。 关键词：电化学阻抗谱；测试方法；分析方法；锂电池 中图分类号：TQ 028.8 文献标志码：A 文章编号：XXXX Experimental measurement and analysis methods of electrochemical impedance spectroscopy for lithium batteries LING Shigang ，XU Jieru ，LI Hong 2Institute of Physics ，Chinese Academy of Sciences，100190，Beijing，China) Abstract ：Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) is an important electrochemical measurement method. It is widely used in the field of electrochemistry, especially in lithium ion batteries, such as measuring the electrical conductivity, apparent chemical diffusion coefficient, growth and evolution of SEI, charge transfer and the dynamic measurement of material transfer process. This paper mainly focused on the basic principle of electrochemical impedance spectroscopy (EIS), the testing methods, the matters needing attention and the equipment used in the electrochemical impedance measurement. Finally, the application of the electrochemical impedance spectroscopy in the lithium ion battery is analyzed in a practical case. Key words ：electrochemical impedance spectroscopy；measurement ；analysis methods ；lithium batteries 1 电化学阻抗谱概述1[1] 过程进行测量时，要近似地满足稳定性条件往往是困难 的。这种情况在使用频率域的方法进行阻抗测量时尤为 电 化 学 阻 抗 谱 (Electrochemical Impedance 严重，因为用频率域的方法测量阻抗的低频数据往往很 Spectroscopy，简称 EIS)最早用于研究线性电路网络频 费时间，长达几小时。在低频测试过程进行的同时，电 率响应特性，将这一特性应用到电极过程的研究，成了 极系统的表面状态就可能发生较大的变化。因此，电化 电化学