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知識分享‖紐扣電池半原位交流阻抗測試

發布時間：2025-02-08

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在紐扣電池的正負極材料研究中，半原位阻抗測試是評估其材料穩定性等特性的重要手段。東華分析電化學工作站及其配套軟件可通過組合多個實驗方法，為研究人員提供高效的測試解決方案。
一、測試方法概述
紐扣電池半原位阻抗測試常用兩種測試方式：
1．電池充電或放電至不同的電位后，在該電位下測試電池的交流阻抗；
2．電池充電或放電至設定時間后，在電池當時開路電位下測試電池的交流阻抗。
二、測試方式一
使用軟件組合多個恒電流-電位EIS，實現充電至不同的電位測試交流阻抗，再連續放電至不同的電位測試交流阻抗整個過程的閉環測試，序列實驗方法組合設置如圖1所示：

圖1 不同電位限制的半原位交流阻抗測試方法組合

以其中某步恒電流充電實驗方法為例，該步驟充電至限制電位時，未知所需要的時間，故在軟件上可設置控制優先級為“電壓”，這樣該充電步驟就由實時采集的電壓判斷該步驟是否結束，結束后自動切換至下一個實驗方法進行交流阻抗測試。

圖2 恒電流充電步驟參數設置示意圖

以下一步控制電位EIS方法為例，上一步恒電流給電池充電至3.9V后，電池的實際電壓=3.9-0.0000904*Rcell，故實際電池電壓低于3.9V。因此DC電位需設置3.9V vs Ref，在“測量延遲”參數中設置一段時間，以使電池的實際電壓更為接近3.9V。
注：該時間參數可由恒電位設置3.9V vs Ref方法看采集的電流|I|平穩后的時間作為參考設置。也可在恒電流和控制電位EIS方法之間插入恒電位方法，通過電流值判斷電壓充電是否結束。