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)
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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
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