一种正极材料中锂离子扩散能力的评价方法与流程

技术特征：
1.一种正极材料中锂离子扩散能力的评价方法，其特征在于，包括如下步骤：s1，将各待测正极材料分别组装成待评测电池，在不同的放电倍率下进行充放电循环测试，获取各待测正极材料的充放电曲线；s2，根据待评测电池的标准容量，选定某一荷电状态，通过上述充放电曲线确定该荷电状态下的电压v
soc
；s3，根据待评测电池的标准容量c和极片面积s，确定各放电倍率所对应的电流密度i；s4，根据待评测电池的内阻r和各v
soc
所对应的放电电流i，获得极化过电位e，e＝v
soc-ir；s5，根据获得的电流密度i与极化过电位e获得各待评测电池的阴极极化曲线；s6，对所述阴极极化曲线的线性区域进行直线拟合，确定阴极极化曲线的线性区域上最大电流密度处所对应的log
i
对应放电倍率系数x，得到锂离子由正极材料表面扩散到心部的时间t＝3600/x，其中，t的单位为s；s7，根据公式d0＝r2/t计算扩散能力常数，其中，d0代表扩散能力常数，r为正极材料的平均半径，根据计算得到的d0评价各待测正极材料中锂离子扩散能力。2.根据权利要求1所述的正极材料中锂离子扩散能力的评价方法，其特征在于，d0值越大代表正极材料中锂离子扩散能力越强；d0值越小，代表正极材料中锂离子扩散能力越弱；和/或，所述待评测电池为扣式电池或单片电池。3.根据权利要求1所述的正极材料中锂离子扩散能力的评价方法，其特征在于，所述各待测正极材料为镍基正极材料，钴基正极材料，锰基正极材料中的至少两种。4.根据权利要求1-3任一项所述的正极材料中锂离子扩散能力的评价方法，其特征在于，步骤s1中，不同的放电倍率为xc，其中，1/20≤x≤2，c为待评测电池的标准容量；可选的，不同的放电倍率为1/15c，1/10c，1/5c，2/5c，3/5c，4/5c，1c、1.5c，2c。5.根据权利要求1-3任一项所述的正极材料中锂离子扩散能力的评价方法，其特征在于，步骤s1中，充放电循环测试中的充电倍率保持一致；可选的，所述充电倍率为0.05c-1c。6.根据权利要求1-3任一项所述的正极材料中锂离子扩散能力的评价方法，其特征在于，步骤s2中，某一荷电状态为0-100％荷电状态下的任一荷电状态。7.根据权利要求1-3任一项所述的正极材料中锂离子扩散能力的评价方法，其特征在于，步骤s3中，电流密度i＝xc/s。8.根据权利要求1-3任一项所述的正极材料中锂离子扩散能力的评价方法，其特征在于，步骤s4中，放电电流i＝xc。9.根据权利要求1-3任一项所述的正极材料中锂离子扩散能力的评价方法，其特征在于，步骤s5中，阴极极化曲线以log
i
为纵坐标，以极化过电位e为横坐标；或者，阴极极化曲线以log
i
为横坐标，以极化过电位e为纵坐标。10.根据权利要求1-3任一项所述的正极材料中锂离子扩散能力的评价方法，其特征在于，步骤s7中，r通过扫描电镜获取。

技术总结
本发明属于锂离子电池材料检测技术领域，具体涉及一种正极材料中锂离子扩散能力的评价方法。本发明提供的正极材料中锂离子扩散能力的评价方法，可直接借助传统充放电柜、依靠电池的充放电循环测试数据获取待评测正极材料的锂离子扩散系数的大小关系。区别于现有技术中的对扩散系数进行直接测试，本发明在仅需评测各材料扩散能力大小的需求下，相较于其它直接求解扩散系数的评价手段，该方法具有测试步骤简单，测试步骤可与电池充放电能力测试、循环性能测试等集成，无需借助专业设备和特定实验方案，属于对常规循环测试数据的深度挖掘，可在较短时间内准确地评估出多款正极材料的锂离子扩散能力的差异。的锂离子扩散能力的差异。的锂离子扩散能力的差异。


技术研发人员：王栋栋 张要军 何见超 高飞 杨红新
受保护的技术使用者：蜂巢能源科技股份有限公司
技术研发日：2022.03.25
技术公布日：2022/5/10