擴散，是傳質的重要形式。以鋰電池為例，鋰離子在電極材料中的嵌入脫出過程，就是一種擴散。此時，鋰離子的化學擴散系數D，在很大程度上決定了反應速率，也影響了電池的綜合表現。因此，確定化學擴散系數，對研究材料的電化學性能具有重要意義。
我們來介紹兩種測量化學擴散系數的電化學手段，他們分別是：恒電流間歇滴定技術（Galvanostatic Intermittent Titration Technique，GITT）和恒電位間歇滴定技術(Potentiostatic intermittent titration technique，PITT)，下面我們對恒電流間歇滴定技術（GITT)的測試原理進行介紹并以實例分析，以便大家更好的了解GITT的測試方法。
1. PITT技術及概述
PITT通過瞬時改變電極電位并恒定該電位值，同時記錄電流隨時間變化的測量方法。
簡言之，整個過程是：“改變電位→保持恒定→測量電流變化”。
2. PITT原理
PITT技術的核心公式如下，建立起擴散系數和電流之間的聯系。
其中，
i是電流值，是我們自己設定的，【已知】；
F是法拉第常數（96485 C/mol），【已知】；
zA是離子的電荷數，鋰離子是1，【已知】；
S是電極/電解質接觸面積，【已知】；
Cs是t時刻，電極表面離子的濃度；
C0是起始時刻，電極表面離子的濃度；
L是電極厚度
進一步簡化上述公式，得到擴散系數（D）與電流（i）的關系：
3. PITT測試
對于商用的鋰離子電池進行一次典型的PITT測試（數據來源[3]）。
首先，從OCP（開路電位）開始充電。瞬時提升0.02V的電位，保持15分鐘，隨后撤去電位激勵，進行15分鐘的放松時間。每次施加0.02V的電位增量，依次重復這個循環，直到達到4.2V的上限。之后進入放電階段，每次減少0.02V，其余設置與充電環節類似。
圖1. PITT測試中電勢（藍）、電流（紅）與時間的關系[3]
將局部放大，我們可以看到，“平臺狀”的電壓輸入，產生了“一浪又一浪“的”脈沖狀“電流。
圖2. PITT測試中電勢（藍）、電流（紅）與時間的關系，4.2V電位左右放大圖
進一步將電流(i)轉變成對數形式ln(i)。“脈沖狀”的紅線，變得平滑了。
圖 3. 電勢、ln(i)與時間t的關系，4.2V電位左右放大圖
具體到一個單獨的lni數據段，可以通過近似線性的部分，求解出擴散系數D。
圖 4. 一個lni的數據段，通過線性部分，求解出擴散系數D
4.PITT實例
LiFePO4是一種不錯的鋰離子電池正極材料，價格便宜、無毒環保。研究人員使用PITT技術，測試了在不同嵌鋰狀態下的，LiFePO4中鋰離子的擴散系數[4]。實驗中，首先得到了不同的嵌鋰條件下， LiFePO4在的電流曲線。之后轉變為ln(i)—t曲線。
圖5. Li1-xFePO4 電極在PITT測試中的計時電流曲線[4]
通過對 ln(i)—t 曲線的斜率計算，得到不同嵌鋰條件下的擴散系數。
圖6. 不同嵌鋰條件下的LiFePO4的擴散系數[4]
得到結論：LiFePO4 的擴散系數為10-13-10-16cm2/s量級。LiFePO4 電極材料在嵌鋰過程中先后出現極大值和極小值。
分析可能原因有二：
（1）是活性材料存在”活化過程“，在這一過程中擴散系數會隨嵌鋰量的增加而增大;
（2）是隨著鋰離子嵌入量的增大,材料逐漸由單相轉變為兩相共存區,從而產生了不同的擴散系數。
【GITT與PITT總結】
GITT和PITT可以通過對電化學過程動力學的研究，從而對離子的擴散系數D進行測定。
GITT測試由一系列“脈沖+恒電流”構成，通過分析△Es和△Et得到D。
PITT則是由一系列“脈沖+恒電位”構成，通過分析電流對數lni與時間t的線性關系得到D 。
