[发明专利]测量电池正极材料扩散系数的方法、装置、设备和介质

权利要求书

1.一种测量电池正极材料扩散系数的方法，其特征在于，所述方法包括：

获取全固态薄膜锂电池的阻抗谱和对称锂金属电池的阻抗谱，所述全固态薄膜锂电池包括依次层叠的锂金属负极、全固态电解质和复合材料正极，所述对称锂金属电池包括依次层叠的锂金属负极、全固态电解质和锂金属正极；

获取所述对称锂金属电池的等效电路模型；

在不同参数的所述对称锂金属电池的等效电路模型得到的阻抗谱中，确定与所述对称锂金属电池的阻抗谱的相似度最高的阻抗谱，并将对应的负极界面参数作为所述对称锂金属电池的负极界面参数；

所述等效电路模型如下：

其中，Z₀为等效电路阻抗，R_Ω为线路等效阻抗，R′_ct为所述负极界面参数中的负极与固态电解质的界面反应阻抗，C′_dl为所述负极界面参数中的负极与固态电解质的双电层电容，R_se为固态电解质等效阻抗，C_se为固态电解质双电层电容，j为虚数，ω为频率；

将所述对称锂金属电池的负极界面参数代入全电池阻抗模型，所述全电池阻抗模型为所有电池阻抗的通用模型，不同电池阻抗对应的全电池阻抗模型中的参数不同；

在不同参数的全电池阻抗模型得到的阻抗谱中，确定与所述全固态薄膜锂电池的阻抗谱的相似度最高的阻抗谱，并将对应的正极材料扩散系数作为所述全固态薄膜锂电池的正极材料扩散系数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取全固态薄膜锂电池和对称锂金属电池的阻抗谱，包括：

获取所述全固态薄膜锂电池的样品和所述对称锂金属电池的样品；

使用电化学工作站对所述全固态薄膜锂电池的样品进行阻抗谱测量，得到所述全固态薄膜锂电池的阻抗谱；

使用电化学工作站对所述对称锂金属电池的样品进行阻抗谱测量，得到所述对称锂金属电池的阻抗谱。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取所述全固态薄膜锂电池的样品和所述对称锂金属电池的样品，包括：

在第一玻璃基底的第一区域上使用磁控溅射的方式依次形成第一正极集流体、复合材料正极、第一全固态电解质，在所述第一玻璃基底的第二区域上使用磁控溅射的方式形成第一负极集流体；

在所述第一全固态电解质和所述第一负极集流体上蒸镀第一锂金属负极，使得所述第一锂金属负极将所述第一全固态电解质和所述第一负极集流体连接，形成所述全固态薄膜锂电池的样品；

在第二玻璃基底的第一区域上使用磁控溅射的方式形成第二正极集流体，在所述第二玻璃基底的第二区域上使用磁控溅射的方式形成第二负极集流体；

通过放电在所述第二正极集流体上沉积锂金属正极；

通过磁控溅射的方式在所述锂金属正极上形成第二全固态电解质；

在所述第二全固态电解质和所述第二负极集流体上蒸镀第二锂金属负极，使得所述第二锂金属负极将所述第二全固态电解质和所述第二负极集流体连接，形成所述对称锂金属电池的样品。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述使用电化学工作站对所述全固态薄膜锂电池的样品进行阻抗谱测量，得到所述全固态薄膜锂电池的阻抗谱，包括：

使用所述电化学工作站向所述全固态薄膜锂电池施加不同频率的激励信号，记录所述全固态薄膜锂电池在不同频率的激励信号下的阻抗，形成阻抗谱。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述使用电化学工作站对所述对称锂金属电池的样品进行阻抗谱测量，得到所述对称锂金属电池的阻抗谱，包括：

使用所述电化学工作站向所述对称锂金属电池施加不同频率的激励信号，记录所述对称锂金属电池在不同频率的激励信号下的阻抗，形成阻抗谱。