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A review on the distribution of relaxation times analysis : A powerful tool for process identification of electrochemical systems

Titelangaben

Plank, Christian ; Rüther, Tom ; Jahn, Leonard ; Schamel, Maximilian ; Schmidt, Jan Philipp ; Ciucci, Francesco ; Danzer, Michael A.:
A review on the distribution of relaxation times analysis : A powerful tool for process identification of electrochemical systems.
In: Journal of Power Sources. Bd. 594 (2024) . - 233845.
ISSN 0378-7753
DOI: https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2023.233845

Abstract

The Distribution of Relaxation Times (DRT) analysis gained considerable attention for its ability to reveal detailed information about complex electrochemical processes without requiring a priori knowledge. This review provides a comprehensive insight into different methods of the DRT analysis, their mathematical bases, and the latest approaches to acquiring and analyzing frequency and time domain data. The analysis is based on the deconvolution of frequency domain data into a distribution function of gains at (pre-specified) relaxation times in the time domain, which improves the spectral resolution and separability of electrochemical processes. It provides valuable information about different electrochemical processes on different time scales, making it particularly useful for the characterization of both materials and electrochemical systems. The DRT analysis can be applied to arbitrary spectra containing electromagnetic effects, resistive–capacitive processes, and solid-state diffusion. To enhance process identification, a post-processing step involving peak analysis with Gaussian or RQ-distribution peaks is presented and the assignment of peak patterns induced by distributed processes like solid-state diffusion is discussed. In addition, a step-by-step workflow for the DRT analysis is provided to guide researchers from data acquisition and validation techniques to calculation and interpretation of the distribution function.

Weitere Angaben

Publikationsform: Artikel in einer Zeitschrift
Begutachteter Beitrag: Ja
Institutionen der Universität: Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften > Lehrstuhl Elektrische Energiesysteme > Lehrstuhl Elektrische Energiesysteme - Univ.-Prof. Dr. Michael Danzer
Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften > Lehrstuhl Systemtechnik elektrischer Energiespeicher > Lehrstuhl Systemtechnik elektrischer Energiespeicher - Univ.-Prof. Dr. Jan Philipp Schmidt
Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften > Lehrstuhl Elektrodendesign elektrochemischer Energiespeicher > Lehrstuhl Elektrodendesign elektrochemischer Energiespeicher - Univ.-Prof. Dr. Francesco Ciucci
Forschungseinrichtungen > Zentrale wissenschaftliche Einrichtungen > Bayerisches Zentrum für Batterietechnik - BayBatt
Fakultäten
Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften
Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften > Lehrstuhl Elektrische Energiesysteme
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Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften > Lehrstuhl Elektrodendesign elektrochemischer Energiespeicher
Forschungseinrichtungen
Forschungseinrichtungen > Zentrale wissenschaftliche Einrichtungen
Titel an der UBT entstanden: Ja
Themengebiete aus DDC: 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften
Eingestellt am: 15 Dec 2023 09:59
Letzte Änderung: 08 Mai 2024 11:36
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/88059