锂離子電(diàn)池即使用(yòng)能(néng)可(kě)逆嵌入、脫出(chū)锂離子的(de)嵌入化(huà)合物(wù)作为正(zhèng)极(jí)、負极(jí)的(de)二(èr)次(cì)電(diàn)池：充電(diàn)时(shí)，正(zhèng)极(jí)中(zhōng)的(de)锂離子從正(zhèng)极(jí)活性(xìng)材料中(zhōng)脫出(chū)，嵌入負极(jí)活性(xìng)材料中(zhōng);放(fàng)電(diàn)时(shí)，锂離子從負极(jí)活性(xìng)材料中(zhōng)脫出(chū)，嵌入正(zhèng)极(jí)活性(xìng)材料中(zhōng)。因此(cǐ)锂離子電(diàn)池的(de)充放(fàng)電(diàn)容量(liàng)、循环(huán)穩定(dìng)性(xìng)、充放(fàng)電(diàn)倍率以及(jí)高(gāo)低(dī)温(wēn)充放(fàng)電(diàn)性(xìng)能(néng)等，均與(yǔ)锂離子在(zài)電(diàn)极(jí)活性(xìng)材料中(zhōng)的(de)脫出(chū)和(hé)嵌入、在(zài)電(diàn)解(jiě)液中(zhōng)的(de)擴散以及(jí)锂離子穿过正(zhèng)負极(jí)活性(xìng)材料颗(kē)粒(lì)表(biǎo)面(miàn)固體(tǐ)電(diàn)解(jiě)質(zhì)相界面(miàn)(solid electrolyte interface，SEI)膜等过程密切(qiè)相關(guān)。研究上(shàng)述过程的(de)相關(guān)动力學(xué)參數，对(duì)于(yú)深入體(tǐ)統認識相应锂離子電(diàn)池的(de)綜合電(diàn)化(huà)學(xué)性(xìng)能(néng)具有重要(yào)的(de)意(yì)義。

　　作为研究電(diàn)化(huà)學(xué)界面(miàn)过程的(de)重要(yào)方(fāng)法(fǎ)，電(diàn)化(huà)學(xué)阻抗譜(electrochemical impedancespectroscopy，EIS)被(bèi)廣泛应用(yòng)于(yú)研究锂離子在(zài)碳材料和(hé)过渡金(jīn)屬氧化(huà)的(de)嵌入和(hé)脫出(chū)过程中(zhōng)。所(suǒ)謂EIS，是(shì)通(tòng)过对(duì)電(diàn)化(huà)學(xué)體(tǐ)系(xì)施加一(yī)定(dìng)振幅不(bù)同頻率的(de)正(zhèng)弦波(bō)交流信(xìn)号(hào)，獲得頻域范圍內(nèi)相应電(diàn)信(xìn)号(hào)反(fǎn)饋的(de)交流測試方(fāng)法(fǎ)。以下将結合充放(fàng)電(diàn)时(shí)具體(tǐ)的(de)物(wù)理(lǐ)化(huà)學(xué)过程，对(duì)典型的(de)Li+電(diàn)池EIS图(tú)譜進(jìn)行進(jìn)行分(fēn)析。

　　在(zài)锂離子電(diàn)池充電(diàn)过程中(zhōng)，锂離子在(zài)嵌合物(wù)電(diàn)极(jí)中(zhōng)的(de)脫出(chū)和(hé)嵌入过程包(bāo)括以下五(wǔ)个(gè)步驟，如(rú)图(tú)2所(suǒ)示(Barsoukov等人(rén)提(tí)出(chū)改过程):

　　步驟①：電(diàn)子傳输至(zhì)活性(xìng)材料表(biǎo)面(miàn)及(jí)在(zài)活性(xìng)材料颗(kē)粒(lì)間(jiān)的(de)傳输、锂離子在(zài)電(diàn)解(jiě)液中(zhōng)的(de)傳输;

　　步驟②：锂離子通(tòng)过活性(xìng)材料颗(kē)粒(lì)表(biǎo)面(miàn)SEI 膜的(de)擴散遷移;

　　步驟③：電(diàn)子與(yǔ)锂離子在(zài)導電(diàn)結合處(chù)的(de)電(diàn)荷傳输过程(或(huò)反(fǎn)应結合过程);

　　步驟④：锂離子在(zài)活性(xìng)材料颗(kē)粒(lì)內(nèi)部(bù)固體(tǐ)颗(kē)粒(lì)中(zhōng)的(de)擴散过程;

　　步驟⑤：锂離子在(zài)活性(xìng)材料中(zhōng)累積、消耗以及(jí)由(yóu)此(cǐ)導致(zhì)活性(xìng)材料颗(kē)粒(lì)晶體(tǐ)結構的(de)改變(biàn)或(huò)新(xīn)相的(de)生(shēng)成(chéng)(由(yóu)于(yú)測試頻率限制，常見(jiàn)EIS图(tú)譜中(zhōng)該部(bù)分(fēn)未測試)。

　　使用(yòng)電(diàn)化(huà)學(xué)工作站，在(zài)10KHz~50μHz之(zhī)間(jiān)進(jìn)行交流阻抗掃描，得到(dào)如(rú)图(tú)三(sān)所(suǒ)示EIS图(tú)譜，对(duì)該图(tú)譜進(jìn)行具體(tǐ)拆解(jiě)分(fēn)析，如(rú)表(biǎo)1所(suǒ)示。