超级电容器的三种测试方法详解

1、超级电容器电极材料性能测试的三种常用电化学方法，欢送大家一起交流 ?关于超级电容器电极材料性能测试常用的三种电化学手段，大家一起交流交流自己的经验。 我先说说自己的蠢蠢的不成熟的经验。不正确或者不妥的地方欢送大家指正批评， 共同交流。 希望大家都把自己的小经验，测试过程中遇到的问题后面如何解决的写出来， 共同学习才能 共同进步。也希望大家可以真正的做到利用电化学板块解决自己遇到的电化学问题。循环伏安 cyclic voltammetry CV由CV曲线，可以直观的知道大致一下三个方面的信息? Voltage window 水系电解液的电位窗口大致在 1V左右，有机电解液的电位窗口会在 2.5V

2、 左右关于很多虫虫问，电位窗口应该从具体的哪个电位到哪个电位，这个应该和你的参比 电极和测试体系有关。工作站所测试的电位都应该是相对于参比电极的， 所以不要纠结于为 什么别人的是0-1V，而你测试的是，这个与参比电极的本身电位相对于氢标的 电位以及测试的体系本身有很大关系。?Specific capacita nee 比电容，这个是超级电容器重要的参数之一，可以利用三种测试手段来计算，我一般都是利用恒电流充放电曲线来计算?Cycle life 超级电容器电极材料好坏的另一个比拟重要的参数，因为一个很棒的电极材料 应该是要做到既要有比拟高的比电容又要有比拟好的循环稳定性测试的时候比拟重要的测试参

3、数：扫描速度和电位扫描范围。电位的扫描范围，一般会在一 个比拟宽的范围扫描一次然后选择电容性能还比拟好的区间再进行线性扫描，扫描速度会影响比电容，相同的电极材料相同测试体系扫速越大计算出的比电容会越小。恒电流充放电galva no staticcharge - dischargeGCD由GCD测试曲线，一般可以得到以下几方面的信息：?the change of specific capacitanee 比电容的变化可以从有限屡次的恒电流充放电中表达， 直观的就是每次充放电曲线的放电时间的变化?degree of reversibility由充放电曲线的对称也可以中看出电极材料充放电的可逆性 ?

4、Cycle life 循环寿命，换句话也就是随着充放电次数的增多，电极材料比电容的保持率 恒电流充放电测试过程中比拟重要的测试参数有电流密度，还有充放电反转的电位值。电流密度可以设置为电流/电极面积，也可以设置为电流/活性物质质量。我在测试的过程中一般 依据活性物质的质量设置为 XXmA/mg。充放电反转的电位值可以依据循环伏安的电位窗口， 可以设置为该区间或者小于该区间。交流阻抗 electrochemicalimpedaneespectroscopy EIS由交流阻抗曲线可以看出体系随着频率改变的变化趋势， 得出测试体系某个状态下的包括 溶 液电阻、扩散阻抗的情况，可以通过测试交流阻抗对测

5、试的未知体系进行电化学元件模拟。关于交流阻抗，谈谈频率和体系元件的响应关系，总的来说，交流阻抗之所以能得到诸多信 息，关键在于不同器件本身对于频率的相应不同。Nyquist图中最先响应的总是纯电阻，然后是电容和电化学反响，最后是扩散过程。纯电阻，在电场建立的同时即可响应。交流阻抗 的测试过程中会出现两个图：Nyquist图和Bode图，Nyquist图反响的是随着频率的变化虚 轴的阻抗值和实轴的阻抗值的变化，Bode图反响的是阻抗的模值随着频率的变化以及相位 角随频率的变化。交流阻抗测试过程中比拟重要的设置参数有：交流幅值以及频率范围。交流幅值对于超级电容器一般会选择5mV,频率一般会选择10

6、0kHz-10mHz，当然也会有不同体系不同对待， 很 多文献中会选择测试到0.1Hz就停止了，这样来说根本没有测试低频区体系真正的性能测试 就已经停止了。真正反映测试体系的电容性能，漏电性的低频区的直线很重要。当然如果测 试的截止频率太低，那么此时反映的不仅仅是此状态下的扩散过程了，因为太长的变化周期可能会造成测试体系状态的改变。关于交流阻抗的模拟，我一般用的是Zview软件。关于该软件的使用方法，小木虫上有很多 相关的使用说明书。模拟时电化学元件的选择和等效电路的建立都要和自己的测试体系联系 起来，不要为了拟合的精确性无截止的选择电化学元件。这样会给测试体系的合理解释带来 很大的麻烦。同样这样做也歪曲了交流阻抗测试的初衷。mAh/g是指每克