超级电容器的组装及性能测试指导
缩减讲稿超级电容器电极的制备及性能测试

超级电容器电极的制备及性能测试超级电容器的主要技术指标有比容量、充放电速率、循环寿命等。
本实验采用EC500系列电化学工作站三电极法(包括循环伏安法、交流阻抗等),考察不同活化方法处理后电极的电化学性能。
1.循环伏安法1.1电化学体系三电极介绍电化学体系借助于电极实现电能的输入或输出,电极是实施电极反应的场所。
一般电化学体系分为二电极体系和三电极体系,循环伏安法通常采用三电极系统。
相应的三个电极为工作电极(研究电极W)、参比电极(R)和辅助电极(对电极C)。
三电极组成两个回路:研究电极和参比电极组成的回路构成一个不通或基本少通电的体系,利用参比电极电位的稳定性来测量工作电极的电极电位。
研究电极和辅助电极组成另一个回路构成一个通电的体系,用来测量工作电极通过的电流。
这就是所谓的“三电极两回路”,也就是测试中常用的三电极体系。
利用三电极体系,来同时研究工作电极的电位和电流的关系。
图 1 三电极系统原理图对于三电极测试系统,之所以要有一个参比电极,是因为有些时候工作电极和辅助电极的电极电位在测试过程中都会发生变化,为了确切的知道其中某一个电极的电位(通常是工作电极的电极电位),就必须有一个在测试过程中电极电位恒定且已知的电极作为参比来进行测量,以为研究电极提供一个电位标准。
但是,仅仅使用三电极体系还不够,因为,随着电化学反应的进行,研究电极表面的反应物质的浓度不断减少,电极电位也随之发生或正或负的变化,也就是说随着电化学反应的进行,研究电极的电位会发生变化。
为了使电极电位保持稳定,即将研究电极对参比电极的电位保持在设定的电位上,通常使用恒电位电解装置(恒电位仪),这样,便用了恒电位仪的三电极体系,可以为我们提供用以解释电化学反应的电流—电位曲线,这种测定电流—电位曲线的方法叫做伏安法。
1.2循环伏安法由上所述,伏安分析法是以被分析溶液中电极的电位-电流行为为基础的一类电化学分析方法。
伏安分析法中所加电位称为激励信号,如果电位激励信号为线性电位激励,所获得的电流响应与电位的关系称为线性伏安扫描;如果电位激励信号为三角波激励信号(如错误!未指定书签。
质量体系文件(超级法拉电容检测操作指导书)

3,自放电测试,用5V稳压电原对超级电容进行充电90秒钟,注意电压的正负极性;充电后过1小时测试电容两端的电压,电源电压误差为0.25V,计录每一个电容的电压;在烘箱内温度为65度至70度,时间为4小时,在常温下(20度至24度)存放24小时后测试并记录每一个电容的电压,电容电压的误差为0.40V;在常温下(20度至24度)存放24小时后测试并记录每一个电容的电压,电容电压的误差为0.35V,为合格品,否则为不合格品。
质量体系文件
操作指导书
公司名称
文件编号
文件名称
法拉1,冰柜、2,烘箱、3,万用表、4,测试工装、5,电容测试仪、6,电烙铁、7,开关电源、8,充放电电阻、9,秒表。
二、操作工艺及流程:
1,电容到货时,部件根据送检单、供货厂家、检测报告、外包装、标识、型号、生产日期等是否符合原认定供货厂家的样品或封样(3C认证、ISO9000的质量体系认证、UL质量保证认证等资料);来确认部件是否需要加严检验、减量检验、免检或拒检。根据GB2828-2003抽样水准检验。根据技术指标来检验外观、尺寸、可焊性等现象。
4,明确标识合格品、不合格品、降级使用严格区分,详细记录合格率;判别这一批次是否合格及降级使用(缺陷);如有不合格品数量超标时,需填写不合格品纠正、预防措施报告单。
5,检验单需填写正确无误,签字有效;质检部保存一份,送检部门保存一份,采购部门保存一份。
拟制
工艺标准化
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超级电容拆装实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 理解超级电容器的结构组成和工作原理。
2. 掌握超级电容器的拆装技能。
3. 分析超级电容器各部件的功能和作用。
4. 学习超级电容器的性能测试方法。
二、实验原理超级电容器是一种新型储能元件,具有高功率密度、长循环寿命、环境友好等优点。
它主要由电极、电解液、隔膜和集流体等部分组成。
电极材料通常采用活性炭、导电聚合物、金属氧化物等;电解液选用具有良好导电性和稳定性的有机或无机电解质;隔膜具有优良的离子传导性和机械强度;集流体用于连接电极和电路。
三、实验仪器与材料1. 超级电容器(待拆装)2. 扳手、螺丝刀等拆装工具3. 电压表、电流表等测试仪器4. 丙酮、酒精等清洗剂5. 透明胶带、绝缘胶带等辅助材料四、实验步骤1. 准备工作将超级电容器放置在干净的工作台上,确保实验环境整洁。
2. 拆装步骤1. 打开超级电容器外壳,观察其结构组成。
2. 使用螺丝刀拧下固定电极的螺丝,取出电极。
3. 将电极上的导电材料轻轻刮掉,观察其结构。
4. 检查电解液和隔膜的质量,确保无破损。
5. 清洗电极、电解液和隔膜,去除杂质。
6. 将清洗干净的电极、电解液和隔膜重新组装到超级电容器中。
7. 使用螺丝刀拧紧电极固定螺丝,确保连接牢固。
3. 性能测试1. 使用电压表测量超级电容器的开路电压。
2. 使用电流表测量超级电容器的充放电电流。
3. 使用恒流充放电仪测试超级电容器的比容量和循环寿命。
五、实验结果与分析1. 结构组成超级电容器由电极、电解液、隔膜和集流体等部分组成。
电极材料为活性炭,电解液为有机电解质,隔膜为聚丙烯膜,集流体为金属箔。
2. 性能测试1. 开路电压:3.0V2. 充放电电流:2A3. 比容量:2000F4. 循环寿命:5000次通过实验,我们验证了超级电容器的结构组成和工作原理,并对其性能进行了测试。
结果表明,该超级电容器具有较好的储能性能和循环寿命。
六、实验结论1. 超级电容器是一种新型储能元件,具有高功率密度、长循环寿命、环境友好等优点。
超级电容器的组装及性能测试试验参考指导书

超级电容器组装及性能测试指导书试验名称:超级电容器组装及性能测试课程名称:电化学原理和方法一、试验目标1.掌握超级电容器基础原理及特点;2.掌握电极片制备及电容器组装;3.掌握电容器测试方法及充放电过程特点。
二、试验原理1.电容器分类电容器是一个电荷存放器件,按其储存电荷原理可分为三种:传统静电电容器,双电层电容器和法拉第准电容器。
传统静电电容器关键是经过电介质极化来储存电荷,它载流子为电子。
双电层电容器和法拉第准电容储存电荷关键是经过电解质离子在电极/溶液界面聚集或发生氧化还原反应,它们含有比传统静电电容器大得多比电容量,载流子为电子和离子,所以它们二者全部被称为超级电容器,也称为电化学电容器。
2.双电层电容器双电层理论由19世纪末Helmhotz等提出。
Helmhotz模型认为金属表面上净电荷将从溶液中吸收部分不规则分配离子,使它们在电极/溶液界面溶液一侧,离电极一定距离排成一排,形成一个电荷数量和电极表面剩下电荷数量相等而符号相反界面层。
于是,在电极上和溶液中就形成了两个电荷层,即双电层。
双电层电容器基础组成图1,它是由一对可极化电极和电解液组成。
双电层由一对理想极化电极组成,即在所施加电位范围内并不产生法拉第反应,全部聚集电荷均用来在电极溶液界面建立双电层。
这里极化过程包含两种:(1)电荷传输极化(2)欧姆电阻极化。
当在两个电极上施加电场后,溶液中阴、阳离子分别向正、负电极迁移,在电极表面形成双电层;撤消电场后,电极上正负电荷和溶液中相反电荷离子相吸引而使双电层稳定,在正负极间产生相对稳定电位差。
当将两极和外电路连通时,电极上电荷迁移而在外电路中产生电流,溶液中离子迁移到溶液中成电中性,这便是双电层电容充放电原理。
(a)非充电状态下电位(b)充电状态下电位(c)超级电容器内部结构图1 双电层电容器工作原理及结构示意图3.法拉第准电容器对于法拉第准电容器而言,其储存电荷过程不仅包含双电层上存放,还包含电解液中离子在电极活性物质中因为氧化还原反应而将电荷储存于电极中。
超级电容器电化学测试方法

potential vs. Ag/AgCl Current(A)
正向扫描
0.00
负向扫描
E1 A
循环1
K;A
-0.40 0.00
40.00
80.00 time(s)
120.00
160.00
循环伏安法的典型激发信号 三角波电位,转换电位为E1V和E2V
-1.00E-5
-2.00E-5
-3.00E-5 0.60
*扫描速度增加时为何电容值下降? 化学 – 离子的吸附脱附和表面活性面积的减少 物理 –膨胀和收缩
3、恒电流充放电测试
从恒电流充放电中可以计算出电极材料的比电容,其依据为公式
C
Q V
it V
其中I为充电电流, t为放〔充电时间,ΔV是放〔充电电势差,m是材料质量.
C
it
(V 2 iR V1 )
dV dt
任意电位处的电容
C
dQ idt i
dV
dV
可得:
任意电位窗口〔V1~ V2内的平均电容
V2 idV
C
V1
(V2
-
V1)
然后按照电极上活性物质的质量就可以求算出这种
电极材料的比容量.
Cm
C m
式中:m一电极上活性材料的质量,g
应该从中间红线开始积分,因为那是电流零点.从公式来看,积分区间为V0-V,即 正扫或反扫的那一段,如果用origin积分的话,也应该只用其中正扫或反扫的那一段 进行积分;也有文献中公式为循环积分,但分母中有个2倍,这样用origin积分时应该 用循环的两段进行积分,面积近似为上述公式积分的两倍,但由于除了一个2倍,因而 计算结果仍为实际的电容.
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超级电容器实验报告(一)

超级电容器实验报告(一)引言概述:
超级电容器是一种新型的储能装置,具有高能量密度、快速充放电、循环寿命长等特点。
本实验旨在研究超级电容器的基本原理、性能测试和应用前景。
本文将从电容器的结构与工作原理、性能测试方法、性能参数、应用领域以及未来发展方向五个方面阐述超级电容器的相关知识。
一、电容器的结构与工作原理
1. 介绍超级电容器的基本结构,包括正负极材料、电解液和隔离层等。
2. 解释超级电容器的工作原理,包括离子吸附和分离、双电层电容和电化学电容等。
二、性能测试方法
1. 介绍超级电容器的电容测试方法,包括交流电容测试和直流电容测试。
2. 解释超级电容器的内阻测试方法,包括交流内阻测试和直流内阻测试。
三、性能参数评估
1. 讨论超级电容器的能量密度和功率密度的概念和计算方法。
2. 介绍超级电容器的循环寿命评估方法,包括循环稳定性测试和寿命预测方法。
四、应用领域
1. 介绍超级电容器在能源储存领域的应用,如电动车辅助动力、再生能源储存等。
2. 讨论超级电容器在电子设备领域的应用,如电子产品的快速充电和持续供电等。
五、未来发展方向
1. 探讨超级电容器的研究趋势,如材料改进和结构优化等。
2. 分析超级电容器在新兴应用领域的潜力,如智能穿戴设备和无人驾驶技术等。
总结:
通过本实验,我们深入了解了超级电容器的结构与工作原理,了解了性能测试方法和评估参数,探讨了超级电容器在各个应用领域的潜力,并展望了其未来的发展方向。
超级电容器作为一种新型的储能装置,具有广阔的应用前景和发展空间,必将在能源存储和电子设备领域发挥重要作用。
超级电容器的制备及性能分析

超级电容器的制备及性能分析随着科技的不断进步,新型电力储存设备——超级电容器逐渐成为研究的热点。
与传统的化学电池相比,超级电容器具有高能量密度、长寿命、快速充放电等优势,因此在可再生能源、电池车等领域有着广泛的应用前景。
那么超级电容器的制备及性能分析又有哪些关键技术呢?一、超级电容器的制备超级电容器的制备过程主要有电化学、化学浸渍、蒸发凝固法等几种方法。
其中,最常见的是电化学法,其制备流程如下:1.基板准备:先准备好钨、锰等金属基板,然后在其表面沉积一层镍或钴等导电金属;2.涂层制备:将氧化钴或其他金属氧化物颗粒分散在溶液中,再经过处理用来稳定溶液;3.涂层电极:将稳定后的涂层涂在基板上,并且通过电沉积等方法使镍或钴等金属氧化物与金属基板粘结定位;4.电沉积:使用外加电压,通过离子导电性使金属氧化物在电极中沉积,即形成一些微小颗粒,从而形成电极。
二、超级电容器的性能分析超级电容器作为电力储存新方向,在未来有着广阔的应用前景。
但是,它的性能分析是制备之后必须要面对的难题。
1.容量超级电容器的容量一般通过电容测量仪来测定,其容量大小同时与电极的表面积、层数、电解液浓度等因素有关。
制备超级电容器时,可通过增加电极面积、增加电解液浓度等方式来提高容量。
2.电压超级电容器电压为制约其应用所面临的主要问题之一。
电压则可以通过高效电解液来解决,在提高电压的同时,也需要注意电解液的安全性。
3.充电速度超级电容器的充电速度是特别重要的,充电速度的快慢会直接影响其应用领域。
测量电容器的充电速度,可以通过计算充电电流与电容器容量的比例来判断。
总之,对于制备超级电容器过程中的一些关键技术,以及在实际应用中遇到的性能问题进行分析和解决,都需要进行综合考量和研究。
通过这些工作,我们能够更好地探究超级电容器的应用前景,推动其向着更广泛的领域拓展。
电容器器件组装的实验步骤和测试流程

Putting together capacitorponents is like a thrilling adventure in the world of electronics! The first step is like choosing the perfect superhero for the job - you've got to pick the right type of capacitor for the job and make sure it can handle the power it's going to face. Once you've got your team of capacitorponents assembled, it's time to gear up with all the soldering equipment and PCB boards you'll need for the mission. Then, it's showtime! You've got to carefully solder the capacitorponents onto the PCB board, making sure they're all in the right place and connected up perfectly. It's like a high-stakes puzzle, making sure everything fits just right. But be careful not to go overboard with the heat - no one wants a crispy capacitor! Once everything's in place, it's inspection time. You've got to make sure your creation meets all the quality standards, like a final exam for your electronic masterpiece. With a little bit of humor and a whole lot of imagination, assembling capacitorponents is like creating your very own electronic superhero team!将电容组合在一起就像电子世界中令人兴奋的冒险!第一步就是为工作选择完美的超级英雄——你必须选择合适的型号的电容器来完成这项工作,并确保它能处理它将要面对的动力。
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超级电容器的组装及性能测试指导书实验名称:超级电容器的组装及性能测试课程名称:电化学原理与方法一、实验目的1.掌握超级电容器的基本原理及特点;2.掌握电极片的制备及电容器的组装;3.掌握电容器的测试方法及充放电过程特点。
二、实验原理1.电容器的分类电容器是一种电荷存储器件,按其储存电荷的原理可分为三种:传统静电电容器,双电层电容器和法拉第准电容器。
传统静电电容器主要是通过电介质的极化来储存电荷,它的载流子为电子。
双电层电容器和法拉第准电容储存电荷主要是通过电解质离子在电极/溶液界面的聚集或发生氧化还原反应,它们具有比传统静电电容器大得多的比电容量,载流子为电子和离子,因此它们两者都被称为超级电容器,也称为电化学电容器。
2.双电层电容器双电层理论由19世纪末Helmhotz等提出。
Helmhotz模型认为金属表面上的净电荷将从溶液中吸收部分不规则的分配离子,使它们在电极/溶液界面的溶液一侧,离电极一定距离排成一排,形成一个电荷数量与电极表面剩余电荷数量相等而符号相反的界面层。
于是,在电极上和溶液中就形成了两个电荷层,即双电层。
双电层电容器的基本构成如图1,它是由一对可极化电极和电解液组成。
双电层由一对理想极化电极组成,即在所施加的电位范围内并不产生法拉第反应,所有聚集的电荷均用来在电极的溶液界面建立双电层。
这里极化过程包括两种:(1)电荷传递极化(2)欧姆电阻极化。
当在两个电极上施加电场后,溶液中的阴、阳离子分别向正、负电极迁移,在电极表面形成双电层;撤消电场后,电极上的正负电荷与溶液中的相反电荷离子相吸引而使双电层稳定,在正负极间产生相对稳定的电位差。
当将两极与外电路连通时,电极上的电荷迁移而在外电路中产生电流,溶液中的离子迁移到溶液中成电中性,这便是双电层电容的充放电原理。
(a)非充电状态下的电位(b)充电状态下的电位(c)超级电容器的内部结构图1 双电层电容器工作原理及结构示意图3.法拉第准电容器对于法拉第准电容器而言,其储存电荷的过程不仅包括双电层上的存储,还包括电解液中离子在电极活性物质中由于氧化还原反应而将电荷储存于电极中。
对于其双电层电容器中的电荷存储与上述类似,对于化学吸脱附机理来说,一般过程为:电解液中的离子(一般为H +或OH -)在外加电场的作用下由溶液中扩散到电极/溶液界面,而后通过界面的电化学反应:MO x +H +(OH -)+(-)e -→MO(OH) (1)进入到电极表面活性氧化物的体相中,由于电极材料采用的是具有较大比表面积的氧化物,这样就会有相当多的这样的电化学反应发生,大量的电荷就被存储在电极中。
根据(1)式,放电时这些进入氧化物中的离子又会重新返回到电解液中,同时所存储的电荷通过外电路而释放出来,这就是法拉第准电容器的充放电机理。
在电活性物质中,随着存在法拉第电荷传递化学变化的电化学过程的进行, 极化电极上发生欠电位沉积或发生氧化还原反应,充放电行为类似于电容器,而不同于二次电池,不同之处为:(1)极化电极上的电压与电量几乎呈线性关系;(2)当电压与时间呈线性关系k dt dv =/时,电容器的充放电电流为恒定值。
Ck dt dv I ==/ (2)4.循环伏安法循环伏安法(Cyclic Voltammetry)是一种常用的电化学研究方法。
该法控制电极电势以不同的速率,随时间以三角波形一次或多次反复扫描,电势范围是使电极上能交替发生不同的还原和氧化反应,并记录电流-电势曲线。
在研究电化学反应特征时, 可以根据循环伏安图谱中峰出现的位置和个数粗略判断电极表面所发生的反应情况,峰电位的正负和峰电流的大小可反应电极表面上进行反应的难易快慢,为电极过程研究提供丰富的信息;氧化、还原峰面积的变化,宏观上表现为氧化、还原电量的改变,可用来判断不同因素对电极反应的影响。
图4-1所示是对所研究的电极相对于参比电极施加三角波电位波形,图4-2记录体系电流随电位的变化的曲线。
图2 循环伏安法中的电位-时间曲线 图3 单次循环获得的循环伏安曲线5.恒电流充放电比容量及容量保持率对于超级电容器的双电层电容可以用平板电容器模型进行理想等效处理。
根据平板电容模型,电容量计算公式为:dS C πε4= (3) 其中C 为电容(F );ε为介电常数;S 为电极板正对面积,等效双电层有效面积(m 2);d 为电容器两极板之间的距离,等效双电层厚度(m )。
利用公式idt dQ =和ϕ/Q C =得dtd C dt dQ i ϕ== (4)式中,i 为电流(A );dQ 是电量微分(C );dt 是时间微分(s );ϕd 为电位的微分(V )。
采用恒流充放电测试方法时,对于超级电容,根据公式(4)可知,如果电容量C 为恒定值,那么dt d /ϕ将会是一个常数,即电位随时间是线性变化的关系。
也就是说,理想电容器的恒流充放电曲线是一个直线,如图2-1所示。
我们可以利用恒流充放电曲线来计算电极活性物质的比容量: Vm it C d m ∆•= (5) 其中d t 为充/放电时间(s);V ∆为充/放电电压升高/降低平均值,可以利用充放电曲线进行积分计算而得到:⎰-=∆21121Vdt t t V (6) 在实际求比电容量时,为了方便计算,常采用2t 和1t 时的电压差值,即:12V V V -=∆ (7)对于单电极比容量,式(5)中的m 为单电极上活性物质的质量。
若计算的是电容器的比容量,m 则为两个电极上活性物质质量的总和。
在实际情况中,由于电容器存在一定的内阻,充放电转换的瞬间会有一个电位的突变ϕ∆,如图2-2所示。
利用这一突变可计算电极或者电容器的等效串联电阻:i R 2/ϕ∆= (8)其中R 为等效串联电阻(Ω), i 为充放电电流(A ),ϕ∆为电位突变的值(V )。
等效串联电阻是影响电容器功率特性最直接的因素之一,也是评价电容器大电流充放电性能的一个直接指标。
理想充放电曲线 实际充放电曲线图4 恒流充放电曲线5交流阻抗法交流阻抗法是一种以小振幅的正弦波电位(或电流)为扰动信号,益加在外加直流电压上,并作用于电解池,通过测试系统在较宽频率范围的阻抗谱,获得研究体系相关动力学信息及电极界面结构信息的电化学测量方法。
复数阻抗的测量是以复数形式给出电极在一系列频率下的阻抗,不仅能给出阻抗的绝对值,还可给出相位角,可为研究电极提供较丰富的信息。
对于一个纯粹电化学控制的电极体系,可等效成如图2一1所示的电路。
图5测试电池的等效电路图3一1中,R e 为溶液电阻,C P 为电极/溶液的双电层电容,R P 为电极电阻。
此等效电路的总阻抗为:其中,实部是虚部是对于每一个w值,都有相应的Z’与Z’’,在复数阻抗平面内表示为一个点连接各w的阻抗点,得到一条曲线,成为复数阻抗曲线,如图3一2所示。
当w→∞时,半圆与Z’轴的交点即为电解质溶液的电阻Re;当W→0时,半圆与Z,轴的交点即为Re十Rp。
一般情况下,电解质溶液的电阻Re,可忽略,因此,根据半圆与Z’轴的交点即可求得电极体系的电阻Rp;当w=wxax为半圆最高点的角频率)时,据公式q可求得电极/溶液的双电层电容Cp。
四、实验(设计)仪器设备和药品清单仪器设备:电子天平、真空干燥箱、Land电池测试系统、压片机、扣式电池封装机、扣式电池钢壳等药品:酚醛树脂、KOH、泡沫镍、乙炔黑、聚四氟乙烯、隔膜、去离子水等。
五、实验内容与实验步骤1.电极材料的制备洗涤镍丝和镍片,用LH2SO4超声洗涤30min,丙酮超声洗涤10min,双蒸水超声洗涤3min(两遍)。
80℃真空干燥1h2.工作电极材料合成碳粉/乙炔黑/聚四氟乙烯18:1:1(质量比),丙三醇1滴或者滴。
研末混匀5min (碳粉乙炔黑丙三醇)。
将聚四氟乙烯加入上述混合物中研磨30min。
得到终样,80℃干燥12h。
3.压片称取10mg活性物质(碳粉质量)干燥(真空80℃12h),按18:1:1(wt%)称取活性物质炭化酚醛泡沫、导电剂乙炔黑和粘结剂聚四氟乙烯,加入适量去离子水,调成浆状。
将浆料均匀涂敷于Φ=10mm的泡沫镍上(已称重)。
真空120°C干燥1h、压片、称重,备用。
图3 电化学电容器极片的制备流程炭化酚醛泡沫 泡沫镍剪 片电 容 器 极 片乙炔黑 涂 片真空烘干干压 片聚四氟乙烯 调 配 充分混合均匀 称 量循环伏安测试1.电势窗口的探测为了找到最优的电势窗口分别对、、做了电势窗口探测。
经过多次测量与对比,当电势窗口为时,可使测量结果达到最优。
2.比电容的测定确定最佳电势窗口后,分别以、、、以及s的扫速进行扫描,如下图。
利用origin算出这个闭合曲线的面积,根据公式C=S/2mvΔU即算出该电容器的比电容C。
、、、以及s的扫速对应的比电容分别为g 、g 、g、g、g。
从图中我们可以看出CV曲线表现为一个近似矩形的无氧化还原峰的电流响应。
高扫速下比在低扫速具有更低的比电容。
这是因为:高扫速伴随高速率的充放电过程,这将阻止离子在电极上的接近和转移,导致电极上的活性物质减少。
同时,随着扫速的增加,离子和电极间的有效接触将减小。
扫速越小,两平台之间的差就越小,极化就越小,且曲线图越接近矩形。
恒电流充放电测试对电极材料分别以不同电流密度下的充放电循环性能做出对比,用以进一步评价电极材料电化学性能。
本次测试采用的电流密度分别为、、、1、5A/g,如下图。
这些典型的三角形充放电曲线表明在不同的电流密度所展现出的良好的对称性和线性,进一步证明该电极材料具有理想的电容性能。
起始电压即使在高电流密度下也很小,表明了超级电容器快速的I-V响应和低的内电阻。
1.比电容的测定根据origin软件,算出各电流密度图中的斜率(Slope),再根据公式:比电容=电流密度/斜率,即可算出它的比电容。
电流密度为、、、1、5 A/g 所对应的比电容分别为F/g 、g 、g 、g 、g。
交流阻抗测试通过EIS图可以看出在高频区出现的半圆括弧标志着电极上电荷转移遇到的阻力(Rct),半圆的直径越大表明材料导电性能越差。
其阻抗可以有半圆弧的直径大小直接测定。
由离子扩散引起的Warburg(Zw)阻抗在低频区呈现线性。
六、注意事项1.必须严格按照操作规程进行实验;2.遵守实验室的规章制度,保持实验室及实验台清洁。
七、实验报告要求1.实验目的;2.实验内容;3.实验基本原理;4.实验设备和材料;5.实验结果分析;6.实验中存在的问题和建议。
思考题1.超级电容器与传统电容器的区别;2.影响超级电容器性能的因素;3.如何降低超级电容器的内阻。