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
IDsnr let
丄ZSav IbzLii
血刻 lOtat ih ek~ii
c 红
Lcp« 匕 i.
*
y $
_3 3
用
1 1- 1
4當x
Ibm
4 lift Hi cr
J id 11
(
|>d-E rii*(Oj
All Tilm 1* «»
它ghowOmkmOidoQ
*血》
F^NW
-~l
血
(誌 ■请
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
匚 ■■ 世QQ "3內匸□ = •厘二Jk
斗冃立*
I
「一
a
匚 W™I海
—
9D 4 Srjlt 1
Q7iri
4订学乍4
t
J
1
■
(■
上
area
QW 4 P-iC 4
a rw
-i
」I«E4
0M4 ■ &£Ei
9719
d姑圧」
勺臨
I It HE J
S7VI -swin
-li'jtc I
0 w 3WI=i
F
MT
L ___ .14
am
>»»A
a
MTaw -311 >»
d w
•I'KOMI
g F4M J«?E i
n TBTl 1 OirrT-J
I Sv^dwncwJilLiiiic）
3.线性拟合数据，得到拟合曲线，如下图:4
tSSSSSBKBl OffkefrUBti手
ezhu shouco m
口
建宣E5泡日盟分1- - I n、、 昭#
4
j wnrrui
■ Mr—■”・—」・
Ljriri wr _jLfcamilLJ1
-■
*-«*!： ________
_ ft*
Ki即Q JO11 16 51 03
T«h CV
F 闵 t2J&l
IOFWRG
IM E
HiOhE^iOS LW E
(V) =ifl
Ind)冉M=T4
Rate («9-) = 0 01
vr- m
OSO Q7D OCT QW 040 030 020 010
8
WWWJ kffiCHiw^tiouxDfn
BtynMnU:
8» JnM'rtl
3 ?«Qm4nk
4
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
盘
■ ■■
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 -
•口-
■^
-
OO
corn
［关闍1
一
'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
直®B■£c
.w•ow»呂目aw」Q®f@f4«AE
if0.t
sOJs
0
1
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
IDsnr let
丄ZSav IbzLii
血刻 lOtat ih ek~ii
c 红
Lcp« 匕 i.
*
y $
_3 3
用
1 1- 1
4當x
Ibm
4 lift Hi cr
J id 11
(
|>d-E rii*(Oj
All Tilm 1* «»
它ghowOmkmOidoQ
*血》
F^NW
-~l
血
(誌 ■请
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
匚 ■■ 世QQ "3內匸□ = •厘二Jk
斗冃立*
I
「一
a
匚 W™I海
—
9D 4 Srjlt 1
Q7iri
4订学乍4
t
J
1
■
(■
上
area
QW 4 P-iC 4
a rw
-i
」I«E4
0M4 ■ &£Ei
9719
d姑圧」
勺臨
I It HE J
S7VI -swin
-li'jtc I
0 w 3WI=i
F
MT
L ___ .14
am
>»»A
a
MTaw -311 >»
d w
•I'KOMI
g F4M J«?E i
n TBTl 1 OirrT-J
I Sv^dwncwJilLiiiic）
3.线性拟合数据，得到拟合曲线，如下图:4
tSSSSSBKBl OffkefrUBti手
ezhu shouco m
口
建宣E5泡日盟分1- - I n、、 昭#
4
j wnrrui
■ Mr—■”・—」・
Ljriri wr _jLfcamilLJ1
-■
*-«*!： ________
_ ft*
Ki即Q JO11 16 51 03
T«h CV
F 闵 t2J&l
IOFWRG
IM E
HiOhE^iOS LW E
(V) =ifl
Ind)冉M=T4
Rate («9-) = 0 01
vr- m
OSO Q7D OCT QW 040 030 020 010
8
WWWJ kffiCHiw^tiouxDfn
BtynMnU:
8» JnM'rtl
3 ?«Qm4nk
4
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
盘
■ ■■
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 -
•口-
■^
-
OO
corn
［关闍1
一
'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
直®B■£c
.w•ow»呂目aw」Q®f@f4«AE
if0.t
sOJs
0
1