GITT 与 PITT：精确测量扩散系数的“双子星”

TL;DR

• GITT（恒流间歇滴定）：给一个电流脉冲，然后静置（Relaxation）。通过测量电压随时间的变化来计算扩散系数。适合测 OCV 和 $D_{Li}$。
• PITT（恒压间歇滴定）：给一个电压台阶，然后维持恒压。通过测量电流随时间的衰减来计算扩散系数。
• 核心差异：GITT 容易操作，抗干扰能力强；PITT 理论模型简单（Cottrell 方程），但对电压步长敏感，且容易受寄生反应电流干扰。

1. GITT：脉冲与静置的华尔兹

GITT 是 Weppner 和 Huggins 在 1977 年发明的经典方法。

• 操作流程：
  1. 脉冲（Pulse）：施加恒定电流 $I$ 持续一小段时间 $/tau$（如 10分钟）。此时电压上升，包含 $iR$ 降和极化。
  2. 静置（Relaxation）：切断电流，让电压慢慢恢复到新的 OCV。
  3. 重复上述步骤，直到充满/放空。
• 计算公式： $$ D_{GITT} = /frac{4}{/pi /tau} /left( /frac{n_m V_m}{S} /right)^2 /left( /frac{/Delta E_s}{/Delta E_t} /right)^2 $$
  • $/Delta E_s$：稳态电压的变化量（两个 OCV 之差）。
  • $/Delta E_t$：脉冲期间电压的变化量（扣除 $iR$ 降）。
  • 只要测量这两个电压差，就能算出 $D$。

(注：上图包含原图 GITT 部分)

2. PITT：电压台阶下的电流衰减

PITT 的操作更像是爬楼梯。

• 操作流程：
  1. 将电压瞬间跳变一个微小步长 $/Delta V$（如 10 mV）。
  2. 保持恒压，监测电流随时间的指数衰减 $I(t)$。
  3. 当电流降到接近零时，进行下一个电压跳变。
• 计算公式： 基于 Cottrell 方程，通过 $/ln(I)$ 对 $t$ 作图，斜率即包含扩散系数信息。 $$ D_{PITT} = -/frac{d /ln(I)}{dt} /frac{4L^2}{/pi^2} $$

3. 谁更强？

• GITT 胜出：Aurbach 等人研究发现，在相变材料（如 LFP）或薄电极中，GITT 更可靠。因为 PITT 的微小电压步长可能不足以驱动相变，且恒压末期的微小电流容易被电解液副反应（漏电流）掩盖，导致 $D$ 值算不准。
• 工程建议：对于大多数插层材料，推荐使用 GITT。

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