【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电池测试，具体涉及固态电解质离子电导率估算方法及系统。
技术介绍
1、锂离子电池因其高能量密度、长循环寿命和相对较高的安全性成为目前主流的能量存储解决方案之一，被广泛应用于便携式电子产品、电动汽车以及大规模储能系统中。然而，传统的液态电解质锂离子电池存在泄漏、易燃、稳定性差和工作温度范围有限等缺点，限制了锂离子电池的应用范围和性能。
2、固态电解质作为一种新型的电解质材料，因其优异的热稳定性、更高的安全性能以及潜在的高能量密度受到了广泛关注。固态电解质可以有效解决电解质泄漏的问题，降低燃烧风险，并有望在更广泛的温度范围内稳定工作。目前，固态电解质在实际应用中面临的一个主要问题是其离子电导率通常低于液态电解质，限制了锂离子电池的充放电效率和功率密度。
3、因此，如何提高固态电解质离子电导率是目前在固态电解质的应用中亟需解决的问题。固态电解质离子电导率的研究往往涉及对固态电解质材料的化学组成、微观结构和制造工艺的优化，在研究和优化过程中如何对固态电解质的离子电导率进行准确、快速的测量，对固态电解质的优化起着关键的作用。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种固态电解质离子电导率估算方法及系统，以实现对固态电解质离子电导率的准确、快速评估。
2、本专利技术通过下述技术方案实现：
3、固态电解质离子电导率估算方法，根据固态电解质的电化学阻抗谱得到阻抗模值时间函数对阻抗模值的微分变化曲线，在曲线中获取能够区分固态电解质阻抗
4、可选的，固态电解质的阻抗的获取方法，包括：
5、测试采用固态电解质成型的待测样品的电化学阻抗谱，得到阻抗模值随频率变化的第一曲线；
6、对第一曲线进行转换得到阻抗模值随时间变化的第二曲线；
7、对第二曲线进行反函数求解得到时间随阻抗模值变化的第三曲线；
8、对第三曲线进行二阶微分处理得到阻抗模时间函数对阻抗模值的二阶微分变化的第四曲线；
9、获取第四曲线中时间对阻抗模值的二阶微分的最大值所对应的阻抗模值并将其作为固态电解质的阻抗。
10、可选的，所述待测样品为采用在固态电解质两侧分别设置阻塞电极整体压制成型得到。
11、可选的，对固态电解质压制成型所采用的压力为200mpa-600mpa。
12、可选的，所述阻塞电极的材质包括石墨、铟、锂、钢、铜、银、金和铂中的至少一种。
13、可选的，所述固态电解质为聚合物电解质、氧化物电解质、硫化物电解质、卤化物电解质中的一种或多种。
14、可选的，对待测样品施加20mpa-200mpa的压力，在恒电位模式下，测试待测样品的电化学阻抗谱，测试频率范围的下限值为0.01 hz-10hz中的任意一个频率，测试频率范围的上限值为10^7 hz。
15、可选的，在对第一曲线进行转换处理之前还包括对第一曲线进行预处理的步骤，包括：
16、取第一曲线中阻抗虚部转为正值部分所对应的数据，且不包括阻抗虚部刚转为正值的数据，得到预处理后的第一曲线；
17、对预处理后的第一曲线进行转换得到阻抗模值随时间变化的第二曲线。
18、可选的，根据获取的固态电解质的阻抗对固态电解质的离子电导率进行估算的步骤，包括：
19、获取待测样品的尺寸参数，包括厚度和面积；
20、根据待测样品的厚度、面积和固态电解质的阻抗，得到固态电解质的离子电导率。
21、另一方面，本专利技术还提供一种固态电解质离子电导率估算系统，包括：
22、第一曲线处理模块，所述第一曲线处理模块用于将获取的采用固态电解质成型的待测样品的阻抗模值随频率变化的曲线转换为阻抗模值随时间变化的曲线；
23、第二曲线处理模块，所述第二曲线处理模块用于对阻抗模值随时间变化的曲线进行反函数求解得到时间随阻抗模值变化的曲线；
24、第三曲线处理模块，所述第三曲线处理模块用于对时间随阻抗模值变化的曲线进行二阶微分处理得到阻抗模值时间函数对阻抗模值的二阶微分变化的曲线；
25、估算模块，所述估算模块用于在阻抗模值时间函数对阻抗模值的二阶微分变化的曲线中获取固态电解质的阻抗，并对固态电解质离子电导率进行估算。
26、可选的，系统还包括曲线预处理模块，所述曲线预处理模块用于在阻抗模值随频率变化的曲线中获取阻抗虚部转为正值部分所对应的数据，且不包括阻抗虚部刚转为正值的数据，以得到预处理后的阻抗模值随频率变化的曲线。
27、本专利技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
28、本专利技术基于电化学阻抗谱中不同频率下固态电解质阻抗与扩散阻抗对阻抗模值的贡献上的区别，在阻抗模值随时间对阻抗模值的微分变化的曲线中获取区分固态电解质阻抗与扩散阻抗的阻抗界限，得到由固态电解质所贡献的全部阻抗并将其作为固态电解质的阻抗，实现了对固态电解质的离子电导率准确、快速的估算，该方法测试操作简单，不需要对数据进行模型拟合或复杂的解析，且测试成本低，在固态电解质的高通量筛选和性能的快速评估中具有重要的应用价值。
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1.固态电解质离子电导率估算方法，其特征在于，根据固态电解质的电化学阻抗谱得到阻抗模值时间函数对阻抗模值的微分变化曲线，在曲线中获取能够区分固态电解质阻抗与扩散阻抗的阻抗界限，得到由固态电解质所贡献的全部阻抗并将其作为固态电解质的阻抗，根据得到的固态电解质的阻抗对固态电解质的离子电导率进行估算。
2.根据权利要求1所述的固态电解质离子电导率估算方法，其特征在于，固态电解质的阻抗的获取方法，包括：
3.根据权利要求2所述的固态电解质离子电导率估算方法，其特征在于，所述待测样品为采用在固态电解质两侧分别设置阻塞电极整体压制成型得到。
4.根据权利要求3所述的固态电解质离子电导率估算方法，其特征在于，对固态电解质压制成型所采用的压力为200MPa-600MPa。
5.根据权利要求3所述的固态电解质离子电导率估算方法，其特征在于，所述阻塞电极的材质包括石墨、铟、锂、钢、铜、银、金和铂中的至少一种。
6.根据权利要求2或3中任一项所述的固态电解质离子电导率估算方法，其特征在于，所述固态电解质为聚合物电解质、氧化物电解质、硫化物电解
7.根据权利要求2所述的固态电解质离子电导率估算方法，其特征在于，对待测样品施加20MPa-200MPa的压力，在恒电位模式下，测试待测样品的电化学阻抗谱，测试频率范围的下限值为0.01 Hz-10Hz中的任意一个频率，测试频率范围的上限值为10^7 Hz。
8.根据权利要求2所述的固态电解质离子电导率估算方法，其特征在于，在对第一曲线进行转换处理之前还包括对第一曲线进行预处理的步骤，包括：
9.根据权利要求2所述的固态电解质离子电导率估算方法，其特征在于，根据获取的固态电解质的阻抗对固态电解质的离子电导率进行估算的步骤，包括：
10.固态电解质离子电导率估算系统，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.固态电解质离子电导率估算方法，其特征在于，根据固态电解质的电化学阻抗谱得到阻抗模值时间函数对阻抗模值的微分变化曲线，在曲线中获取能够区分固态电解质阻抗与扩散阻抗的阻抗界限，得到由固态电解质所贡献的全部阻抗并将其作为固态电解质的阻抗，根据得到的固态电解质的阻抗对固态电解质的离子电导率进行估算。
2.根据权利要求1所述的固态电解质离子电导率估算方法，其特征在于，固态电解质的阻抗的获取方法，包括：
3.根据权利要求2所述的固态电解质离子电导率估算方法，其特征在于，所述待测样品为采用在固态电解质两侧分别设置阻塞电极整体压制成型得到。
4.根据权利要求3所述的固态电解质离子电导率估算方法，其特征在于，对固态电解质压制成型所采用的压力为200mpa-600mpa。
5.根据权利要求3所述的固态电解质离子电导率估算方法，其特征在于，所述阻塞电极的材质包括石墨、铟、锂、钢、铜、银、金和铂...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄绍唐，朱高龙，廖治强，韦修伙，
申请(专利权)人：四川新能源汽车创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：
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