應用領域

锂离子电池须全不含水（H2O 浓度<20mg / kg），因为水会与导电盐（例如 LiPF6）反应形成氢氟酸。通过库仑卡尔·费休滴定法，可以靠谱、准确地测定锂离子电池中几种材料的含水量。本应用报告描述了以下材料的测定方法：用于制造锂离子电池的原料（例如电解质溶剂、炭黑/石墨）; 用于阳极涂层和阴极涂层的电极涂层制剂（浆料）; 已涂覆的阳极膜和阴极膜以及隔离膜和组合材料; 锂离子电池用电解质。

镍金属氢化物电池（NiMH）是可充电的电池，与镍镉电池（NiCd）类似，但不是用镉作为阳极，而是采用吸氢合金。此时镍作为镍镉电池的阴极。这类电池包的电压输出与电池包中单个电池单元数量直接成正比。在某些情况下总电压会超出 10 V 的最大值，这可通过 Autolab 恒电位仪/恒电流仪进行测量。为能将电压施加为高于 10 V 且可进行测量，我们研发了一台电压倍增器，可扩大Autolab 的电压范围。

锂离子电池（Li-Ion）是市场上最主要的储能设备。典型的锂离子电池通常由一个或多个单元组成。锂离子单元和电池组的特征是在不同循环周期中的恒电流充电和放电。

本应用说明概述了使用 INTELLO 简化控制和分析的 GITT，这是研究锂离子电池动力学、OCV 和扩散的关键技术。

当锂离子电池进行充电放电时，锂离子将通过电解质从一个电极移至另一个。此时了解电极材料的化学扩散系数极为重要。恒电位间歇滴定技术（PITT）是一种最经常应用的方法，以获得活性电极材料的扩散系数。

本应用报告中，MacMullin数是通过叠加方法计算的。该方法包括对具有不同堆叠厚度的样品进行电化学阻抗谱测量，通过增加电池内隔膜的数量来实现。然后根据数据拟合计算离子电阻，并绘制出与电池中隔膜数量的关系图，斜率给出了MacMullin数。

TSC SW closed 和 TSC 蓄电池组电池是紧凑型系统，设计用于测量空气或湿度敏感材料（例如充电电池中使用的材料）。这些电池为与平面几何形状的金属电极接触的固体和凝胶状材料的温度测量提供了良好控制的环境。 例如，可以使用这些电池来测试蓄电池活性物质、离子导电固态电解质和蓄电池隔板。在本实验中，两个电池中都使用100Ω 的标准电阻器来了解电池对测量的影响（如果有的话）。

介绍 DuoCoin 电池盒。对商用纽扣电池进行了 EIS 测量。突出显示了四端子配置和两端子配置之间的阻抗差异，证明了在研究低阻抗 DUT 时直接采用四端子配置的重要性。

在本使用说明中，我们展示了如何利用恒电流脉冲极化法，对商用液态二元锂离子电池电解液的二元扩散系数进行测定。

本 Application Note 介绍了实验细节，并概述了 EIS 和 CV 实验最重要的发现，以研究在与典型有机电池电解质接触的平面玻璃碳电极上形成的模型固体电解质界面的结构。

在本 Appication Note 中，我们演示了如何基于电化学阻抗谱 (EIS) 方法确定具有已知孔隙率和涂层厚度的商用锂离子电池负极材料的截面迂曲度 τ。

在本 Appication Note 中，我们演示了如何基于超低频电化学阻抗谱 (VLF-EIS) 方法确定商用液态二元锂离子电池电解质的锂离子迁移数。

In battery research, electrochemical impedance spectroscopy (EIS) is a necessary tool to investigate the processes occurring at the electrodes. With a common three-electrode battery, EIS can be performed sequentially first at one electrode and then at the other electrode.

本应用简报解释了研究人员如何通过使用INTELLO进行电池循环测试来确定底层化学和潜在的失效机制。

This Application Note discusses differential capacity analysis (DCA) and its impact on enhancing battery performance, with a focus on using the INTELLO platform.

本应用方案展示如何结合INTELLO与NOVA系统，通过电化学阻抗谱（EIS）技术追踪电池在不同荷电状态（SOC）下的内阻变化，从而研究电池性能与老化机制。

塔菲尔分析是一项重要的电化学技术，用于了解反应动力学。通过研究塔菲尔斜率，可以揭示电极反应中决定速率的步骤，有助于腐蚀和燃料电池等领域的研究。这种方法通过调整材料和条件来提高效率，从而帮助各行业优化工艺和改进设备性能。

六氟磷酸钾 (LiPF6) 作为电解质在可重复充电的蓄电池中使用。尤其是其在非极性溶剂中的高溶解性以及非配位特性使六氟磷酸钾成为在锂离子电池中使用的理想盐。本应用说明了在序列抑制法之后借助电导检测确定 LiPF6 中阳离子痕迹的方法。

在本 Application Note 中，电化学阻抗谱 (EIS) 用于测试以两种不同方式连接的商用电池。在第一次 EIS 测量中，电池以两线检测配置连接。在第二次 EIS 测量中，电池以四线检测（开尔文检测）配置连接。引线连接方式的差异会导致电池的测量阻抗值不同。

TSC SW Closed 和 TSC Battery 电池是紧凑型系统，设计用于测量空气或湿度敏感材料（例如充电电池中使用的材料）。在本文件中，解释了两个测试程序。第一种方法是使用恒电位循环伏安法 (CV)，而第二种方法是通过电化学阻抗谱 (EIS)。

低阻抗设备（例如燃料电池和电池）与负载的连接方式会影响其性能。在本文件中显示商用锂电池的 EIS 结果对比。已实施不同的 EIS 测量，随即改变电池连接至恒电位仪的方式。

由质子导电材料制成的膜的质子电导率是需要确定的基本量。 在本 Application Note 中，我们介绍了通过干燥状态的新型固体质子导体阻抗谱确定的 σDC(T) 进行示例性研究的结果。

典型的电化学阻抗谱（EIS）实验装置包括一个电化学电解池、一台具备EIS测量功能的电化学工作站。 本章节介绍了常见的实验设置以及主要实验参数等信息。

在这里，介绍了用于EIS的非常常见的电路元件，它们可以以不同的配置组装，以获得用于数据分析的等效电路。

在本应用简报中，探索如何构建简单和复杂的等效电路模型以拟合EIS数据。每个示例都展示了Nyquist图。

在关于等效电路模型的 Application Note AN-EIS-004 中，给出了用于构建等效电路模型的不同电路元件的概述。在为所研究的系统确定合适的模型之后，数据分析的下一步是模型参数的估计。这是通过模型对数据的非线性回归来完成的。大多数阻抗系统都带有数据拟合程序。 在本 Application Note 中，显示了使用 NOVA 拟合数据的方式。

在本 Application Note 中，描述了在电化学阻抗测量期间记录每个个体频率的原始时域数据的优势。

电化学阻抗谱（EIS）是一种功能强大的技术，可提供有关在电极 - 电解质界面发生的过程的信息。用适当的等效电路对 EIS 采集的数据进行建模。拟合过程将改变参数的值，直到数学函数在一定误差范围内与实验数据相匹配。在本 Application Note 中，为了获得可接受的初始参数并进行准确的拟合，给出了一些建议。

在本 Application Note 中，PGSTAT 和电子负载组合起来用于在高电流下运行的燃料电池中进行电化学阻抗谱测量。。

电化学拉曼（EC-Raman）光谱法通过跟踪物理化学变化来提高对储能设备的理解。本说明详细介绍了在镍氢（NiMH）电池充放电模拟过程中的电化学拉曼发现。

采用化学抑制后电导检测的阴离子色谱法测定一种离子性液体BMIHFP（1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate，>97%）中的六氟磷酸根。

锂离子（Li-ion）电池电解液的质量对性能、稳定性和安全性至关重要。离子色谱法是一种准确的电解液分析方法。

由于对电池驱动消费产品的巨大需求，锂离子电池市场正在持续增长。所谓的 “NCM”（镍、钴和锰氧化物的混合物）作为正极材料，取代了钴氧化物等传统化合物，正在引起人们的兴趣。相应金属的全自动分析可通过 OMNIS 及其移液设备进行。

碳黑是现代锂离子电池中不可或缺的添加剂，本应用简报根据 ASTM D1512、ISO 787-9 和 GB/T 1717-1986 标准，使用配备 Unitrode easyClean 的 913 pH 计准确可靠地分析了碳黑中的 pH 值。

磷酸铁锂电池为用户提供了安全性和耐用性。极谱分析可对正极材料中的铁(II)和铁(III)进行评估，适用于多项测试。

1991 年，锂离子电池的商业化是在过去几十年中全球科学家和工程师进行的深入研发的高潮。锂离子电池和替代可充电电池的进一步开发一直持续到今天。 随着世界正快速迈向由绿色技术定义的新时代，需要更实际、更准确的研发才能满足对储能系统（尤其是汽车行业）不断增长的需求。 本白皮书介绍了锂离子电池技术的基础知识，并指导读者了解锂离子电池研究中的相关技术和术语。