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Direct Determination of Diffusion Coefficients in Commercial Li-Ion Batteries

Cabanero, Maria und Boaretto, Nicola und Röder, Manuel und Müller, Jana und Kallo, Josef und Latz, Arnulf (2018) Direct Determination of Diffusion Coefficients in Commercial Li-Ion Batteries. Journal of The Electrochemical Society, 165 (5), A847-A855. Electrochemical Society, Inc.. doi: 10.1149/2.0301805jes. ISSN 0013-4651.

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Offizielle URL: http://jes.ecsdl.org/content/165/5/A847.full.pdf

Kurzfassung

Diffusion coefficients are important parameters for the characterization of new electrode materials, but they are also essential for the study of cell aging and as input parameters in battery modeling. In this report, the applicability of the galvanostatic intermittent titration technique (GITT) on commercial cells is studied. A GITT protocol is applied on a set of commercial cells with graphite anodes and various cathode materials. The cell response is then compared with the ones of the individual electrodes, obtained in three-electrode and half-cell configurations. In particular, mostly due to the particular potential profile of graphite, the full cell GITT response corresponds to the anode and cathode response at low and high state of charge, respectively. Therefore, it is possible to estimate the diffusion coefficients of the individual electrodes by a simple experiment on commercial cells, although only in limited ranges of SOC. If the experiments are performed at different temperatures, it is also possible to determine the activation energies of the diffusion coefficients. In conclusion, GITT allows an estimation of the diffusivity data in commercial cells, and can be therefore used as fast analytical tool for the study of aging and for the modeling of lithium-ion batteries.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/124122/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Zusätzliche Informationen:http://jes.ecsdl.org/content/165/5/A847.full#ref-list-1
Titel:Direct Determination of Diffusion Coefficients in Commercial Li-Ion Batteries
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Cabanero, Mariamarian.cabanero (at) isc.fraunhofer.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Boaretto, Nicolaniclola.boaretto (at) isc.fraunhofer.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Röder, Manuelmanuel.roeder (at) isc.fraunhofer.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Müller, Janajana.mueller (at) isc.fraunhofer.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kallo, Josefjosef.kallo (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Latz, Arnulfarnulf.latz (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:22 März 2018
Erschienen in:Journal of The Electrochemical Society
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:165
DOI:10.1149/2.0301805jes
Seitenbereich:A847-A855
Verlag:Electrochemical Society, Inc.
Name der Reihe:Batteries and Energy Storage
ISSN:0013-4651
Status:veröffentlicht
Stichwörter:diffusion coefficient, galvanostatic intermittent titration technique, Lithium battery
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HGF - Programm:Verkehr
HGF - Programmthema:Verkehrssystem
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Standort: Stuttgart
Institute & Einrichtungen:Institut für Technische Thermodynamik > Energiesystemintegration
Institut für Technische Thermodynamik > Computergestützte Elektrochemie
Hinterlegt von: Baumann, Monika
Hinterlegt am:20 Dez 2018 10:56
Letzte Änderung:23 Jul 2022 13:45

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