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赝电容的计算

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2024年2月28日发(作者:笃怀)

电池中的赝电容行为判断及贡献计算

(“法拉第过程”即赝电容行为)

步骤:

步骤1:赝电容行为判断

在CV测试中,在不同的电压扫描速率下( v,mV/s ),得到不同的峰电 流值(i,mA )。一般我们扫 CV时可以设置扫程的数目,为减少实验误差,扫

程应该不小于 4(即2圈),计算时舍弃第 1圈的数据。

公式:峰电流Ip

avb

取对数得:log(lp) blog(v) log(a)

通过log(l

P)与log(v)画图,并拟合直线得到斜率 b值

如果b的值为0.5,电极材料表现为电池属性,过程为扩散控制;

如果b的值在0.5-1范围内,电极材料表现为电池属性和赝电容属性;

如果b的值》1,电极材料表现为赝电容属性。

步骤2 : k1值和k2值的拟合

当b值为0.5-1时,可计算其赝电容贡献率。

公式:I k1v k2v0.5

(左为赝电容行为,右为电池行为)

公式两边除以 v0.5得: 亠

k1v0.5 k2

v

注意:1.公式中的v为不同的电压扫描速率;

2.电流I为用不同扫速下测得的 CV中某一特定电压值时的电流(并非峰电

流值);

3•某一特定电压 值,可由测得的电流 I与扫描速率v拟合出一个k1值和一个k2值

1

4.然后再选用其他特定电压值的测得的电流 I与扫描速率进行拟合出 k1值和k2值

0.2,0.4, (特定电压可选用电压范围内的任意值(可选一定的梯度的电压值如

0.6 ••••),电压选的越多后面的面积拟合越准确) 步骤3:面积拟合

黑色面积拟合,电压取特定电压

F拟合出的值,

V (即y坐标),电流值取I=k1v(其中k1为

v为扫描速率)(即x坐标)

怎.0.5.O.5.0,5,0.O.O.0.匚

h (

Ha-USQ

二匚-2.0

-3.0

0.0 03 1.0 15 2 川 25 3』

PoRntialfV vs Na/Na+)

般轉凯

1.

注意:在拟合曲线的时候,应该要连续,如:

2.9,3.

2.

拟合的面积需要时绝对面积,不能用数学面积(有正负之分,不准)。X值(电压值)从

0.1,

0.2

,

0.3

,

0.4,

****

,2.9,3,2.9,****,0.3,0.2,0.1。不能

0.1,0.2,0.3,0.4,****

,2.9,3,0.1,

0.1,***,2

面积拟合:

1.导入数据。具体操作流程:

File

T Import宀Single ASCI

(此为导入单组数据,导入多组

数据可用Multiple ASC

II

),加载数据(选择对应的.txt文件),显示如下:

二山Hi占

= I (J

」目』

.ASCII

^3D1]^5-1O

EH

L0B7

1>ZZI

Hi

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丄ZSav IbzLii

血刻 lOtat ih ek~ii

c 红

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*

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All Tilm 1* «»

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2.接下来不需要修改参数,一路OK即可,数据加载成功,结果显示如下:

翼-Ed, Olli - - lltioh I - U5I

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3.线性拟合数据,得到拟合曲线,如下图:4

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4

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Potenttiil V

[关ifi】

接下来是计算拟合曲线的面积:

5

具体操作:Analysis宀Mathematics宀Integrate

口弹出,如下图所示:

*

Open Dialog,这一步操作后会有界面窗

0.000斗一

0.0002 -

Off心事公助手

-0.000斗一

^0.0006

■ ■■

此处操作的重点是将

Area Type这一项的计算面积从

Mathematical Area

改为Absolute

Area。

4 -

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-

OO

corn

[关闍1

'i

修改参数成功后便可得到计算结果,见界面右边框的

area数值,如下图:6

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