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超等电容器电极质料的三种测试要领

2020-06-28

关于超等电容器电极质料性能测试常用的有伏安、恒电流充放电和交流阻抗三种电化学手段。


伏安cyclic voltammentry ( CV)

由CV曲线,可以直观的知道大致以下三个方面的信息:

1. Voltage window电位窗口

水系电解液的电位窗口大致在1V左右,有机电解液的电位窗口会在2.5V左右,电位窗口应该从具体哪个电位到哪个电位,应给和参比电极和测试体系有关,事情站所测试的电位应该是相关于参比电极。

2. Specific capacitance比电容

这是超等电容器的重要参数之一,可以利用三种测试手段盘算,一般都是利用恒电流充放曲线来盘算。

3. Cycle life循环寿命

这是超等电容器电极质料优劣的另外一个重要参数,因为很棒的电极质料应该是要做到既要有比极高的比电容又要有比较好的循环稳定性。测试的时候比较重要测试参数:扫描速度和电位扫描规模。电位的扫描规模,一般会在一个比较宽的规模扫描一次,然后选择电容性能还比较好的区间再进行线性扫描,扫描速度会影响比电容,相同的电极质料、相同的测试体系下扫描速度越大,盘算出的比电容会越小。



恒电流充放电galvanostatic charge-discharge(GCD)
由GCD测试曲线,一般可以获得以下几个方面的信息:
1. The change of specific capacitance比电容变革

比电容的变革可以从有限多次的恒电流充放电中体现,直观的就是每次充放电曲线的放电时间变革
2. Cycle life循环寿命
循环寿命就是随着充放电次数的增多,电极质料比电容的坚持率。恒电流充放电测试历程中比较重要的测试参数有电流密度,另有充放电反转的电位值。电流密度可以设置为电流/电极面积,也可以设置为电流/活性物质质量。在测试的历程中,一般依据活性物质的质量设置为XXmA/mg。充放电反转的电位值可以依据循环伏安的电位窗口,可以设置为该区间或者小于该区间。


交流阻抗electrochemical impedance spectroscopy (EIS)
交流阻抗之所以能获得诸多信息,要害在于差别器件自己关于频率的相应差别。Nyquist图中最先响应的总是纯电阻,然后是电容化学反应,最后是扩散历程。纯电阻,在电场建立的同时即可相应。交流阻抗的测试历程中会泛起两个图:Nyquist图和Bode图,Nyquist图反应是随着频率变革虚轴的阻抗值和实轴的阻抗值变革,Bode图反应阻抗的模值随着频率的变革以及相应位角随频率的变革。交流阻抗测试历程中比较重要的设置参数有交流幅值以及频率规模。


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