1、超級電容器的兩個比電容計算公式？ 作者: Azrael-218 (站內(nèi)聯(lián)系TA) 發(fā)布: 2011-07-23 C=4it/amu(i:放電電流；t:放電時間；a:實(shí)際有用的電極材料百分含量；m:電極材料總質(zhì)量；u:扣除電壓降的那部分電壓。另外一個公式：C=it/amu.這兩個公式區(qū)分就是少乘一個4。這是什么狀況啊？請各位蟲友幫忙。感謝了！ 舉報刪除此信息 liucheng200883 (站內(nèi)聯(lián)系TA) 對于組裝的完整超級電容器，C=4it/amu為計算單電極的比容量，C=it/amu計算整個電容器的比容量，并且后者一般是前者的4倍。對于對稱的雙電層電容，單電極和完整電容的電量是相同的，但是完

2、整電容的電壓是單電極的兩倍，質(zhì)量也是兩倍所以比容量只有1/4個人愚見！僅供參考！ shang_qing (站內(nèi)聯(lián)系TA) 帖子真精彩!已經(jīng)收錄到淘貼專輯 超級電容器 楊仁立 (站內(nèi)聯(lián)系TA) 626857樓 : Originally posted by liucheng200883 at 2011-07-23 22:34:33對于組裝的完整超級電容器，C=4it/amu為計算單電極的比容量，C=it/amu計算整個電容器的比容量，并且后者一般是前者的4倍。對于對稱的雙電層電容，單電極和完整電容的電量是相同的，但是完整電容的電壓是單電極的兩倍 . 我還是沒弄懂這個是怎么回事？是前邊是后邊的四倍還

3、是后邊是前邊的四倍呢？請不吝賜教！:P li_qqiong (站內(nèi)聯(lián)系TA) 樓主，這兩個公式針對的電極體系是不一樣的，有4倍的關(guān)系，有4的那個是利用3電極體系測出來數(shù)據(jù)計算的，另外一個是2電極體系的，也即是：Cspec-3E=4*Cspec-2E,請參考：Studies of activated carbons used in double-layer capacitors. wuanri (站內(nèi)聯(lián)系TA) 2樓 : Originally posted by liucheng200883 at 2011-07-23 22:34:33對于組裝的完整超級電容器，C=4it/amu為計算單電極的比

4、容量，C=it/amu計算整個電容器的比容量，并且后者一般是前者的4倍。對于對稱的雙電層電容，單電極和完整電容的電量是相同的，但是完整電容的電壓是單電極的兩倍 . 為什么全電容的電壓是半電容電壓的兩倍？我覺得不對吧。緣由應(yīng)當(dāng)是全電容與單電極是半數(shù)關(guān)系，C總=C單*1/2；但以全部質(zhì)量計算出比電容量則是Cs總=C總/2m=C單/4m=Cs單*1/4；所以全電容比電容是三電極測試的半電容的四分之一，但只是理論，實(shí)際上是有相差的。通過CV圖 與放電曲線 計算的比容差別很大，什么緣由？循環(huán)伏安變化的是電壓，而響應(yīng)的電流是隨時間變化的;而充放電通常在恒電流下進(jìn)行的，電壓隨之變化。因此，材料得失電子的速率

5、不同，這是電極動力學(xué)的問題。舉個例子，你依據(jù)放電時間算的話，假設(shè)你沉積的活性物質(zhì)重量是1mg，你的充放電電流大小為1mA，那么你的放電電流密度就是1A g-1，算成面積（假設(shè)沉積面積是2cm2）就是0.5mA cm-2，但假如你用積分做的話，換算成電流密度，很可能不是1A g-1或0.5mA cm-2，所以二者根本不具有可比性。一般是依據(jù)充放電曲線來算的，最好不要用積分曲線來算。循環(huán)伏安cyclic voltammetry (CV)由CV曲線，可以直觀的知道大致一下三個方面的信息 Voltage window（水系電解液的電位窗口大致在1V左右，有機(jī)電解液的電位窗口會在2.5V左右）關(guān)于很多蟲

6、蟲問，電位窗口應(yīng)當(dāng)從具體的哪個電位到哪個電位，這個應(yīng)當(dāng)和你的參比電極和測試體系有關(guān)。工作站所測試的電位都應(yīng)當(dāng)是相對于參比電極的，所以不要糾結(jié)于為什么別人的是0-1V，而你測試的是-0.5-0.5V，這個與參比電極的本身電位（相對于氫標(biāo)的電位）以及測試的體系本身有很大關(guān)系。Specific capacitance （比電容，這個是超級電容器重要的參數(shù)之一，可以利用三種測試手段來計算，我一般都是利用恒電流充放電曲線來計算）Cycle life （超級電容器電極材料好壞的另一個比較重要的參數(shù)，由于一個很棒的電極材料應(yīng)當(dāng)是要做到既要有比較高的比電容又要有比較好的循環(huán)穩(wěn)定性）測試的時候比較重要的測試參數(shù)

7、：掃描速度和電位掃描范圍。電位的掃描范圍，一般會在一個比較寬的范圍掃描一次然后選擇電容性能還比較好的區(qū)間再進(jìn)行線性掃描，掃描速度會影響比電容，相同的電極材料相同測試體系掃速越大計算出的比電容會越小。恒電流充放電galvanostatic  chargedischarge (GCD)由GCD測試曲線，一般可以得到以下幾方面的信息：the change of specific capacitance（比電容的變化可以從有限多次的恒電流充放電中體現(xiàn)，直觀的就是每次充放電曲線的放電時間的變化）degree of reversibility(由充放電曲線的對稱也可以中看出電極材料充放

8、電的可逆性)Cycle life（循環(huán)壽命，換句話也就是隨著充放電次數(shù)的增多，電極材料比電容的保持率）恒電流充放電測試過程中比較重要的測試參數(shù)有電流密度，還有充放電反轉(zhuǎn)的電位值。電流密度可以設(shè)置為電流/電極面積，也可以設(shè)置為電流/活性物質(zhì)質(zhì)量。我在測試的過程中一般依據(jù)活性物質(zhì)的質(zhì)量設(shè)置為XXmA/mg。充放電反轉(zhuǎn)的電位值可以依據(jù)循環(huán)伏安的電位窗口，可以設(shè)置為該區(qū)間或者小于該區(qū)間。溝通阻抗electrochemical  impedance spectroscopy (EIS)由溝通阻抗曲線可以看出體系隨著頻率轉(zhuǎn)變的變化趨勢，得出測試體系某個狀態(tài)下的包括溶液電阻、集中阻抗的狀

9、況，可以通過測試溝通阻抗對測試的未知體系進(jìn)行電化學(xué)元件模擬。關(guān)于溝通阻抗，談?wù)勵l率和體系元件的響應(yīng)關(guān)系，總的來說，溝通阻抗之所以能得到諸多信息，關(guān)鍵在于不同器件本身對于頻率的相應(yīng)不同。Nyquist圖中最先響應(yīng)的總是純電阻，然后是電容和電化學(xué)反應(yīng)，最終是集中過程。純電阻，在電場建立的同時即可響應(yīng)。溝通阻抗的測試過程中會消滅兩個圖：Nyquist圖和Bode圖，Nyquist圖反應(yīng)的是隨著頻率的變化虛軸的阻抗值和實(shí)軸的阻抗值的變化，Bode圖反應(yīng)的是阻抗的模值隨著頻率的變化以及相位角隨頻率的變化。溝通阻抗測試過程中比較重要的設(shè)置參數(shù)有：溝通幅值以及頻率范圍。溝通幅值對于超級電容器一般會選擇5mV

10、，頻率一般會選擇100kHz-10mHz，當(dāng)然也會有不同體系不同對待，很多文獻(xiàn)中會選擇測試到0.1Hz就停止了，這樣來說根本沒有測試低頻區(qū)體系真正的性能測試就已經(jīng)停止了。真正反映測試體系的電容性能，漏電性的低頻區(qū)的直線很重要。當(dāng)然假如測試的截止頻率太低，則此時反映的不僅僅是此狀態(tài)下的集中過程了，由于太長的變化周期可能會造成測試體系狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。關(guān)于溝通阻抗的模擬，我一般用的是Zview軟件。關(guān)于該軟件的使用方法，小木蟲上有很多相關(guān)的使用說明書。模擬時電化學(xué)元件的選擇和等效電路的建立都要和自己的測試體系聯(lián)系起來，不要為了擬合的精確性無截止的選擇電化學(xué)元件。這樣會給測試體系的合理解釋帶來很大的麻煩。同樣這樣做也歪曲了溝通阻抗測試的初衷。敲這么多字的真心累啊，大家多多說說自己在做超