超级电容器的三种测试方法详解

超级电容器的三种测试方法详解
超级电容器的三种测试方法详解

超级电容器电极材料性能测试的三种常用电化学方法,欢迎大家一起交流

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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迎大家指正批评,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 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-0.5-0.5V,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 capacitance (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较重要的参数,因为一个很棒的电极材料应该是要做到既要有比较高的比电容又要有比较好的循环稳定性)

测试的时候比较重要的测试参数:扫描速度和电位扫描范围。电位的扫描范围,一般会在一个比较宽的范围扫描一次然后选择电容性能还比较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

galvanostatic charge–discharge (GCD)

由GCD测试曲线,一般可以得到以下几方面的信息:

?the change of specific capacitance(比电容的变化可以从有限多次的恒电流充放电中体现,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) ?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较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

electrochemical impedance spectroscopy (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应,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图反应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图反应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较重要的设置参数有: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100kHz-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,则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。

电子负载—超级电容测试方法

超级电容测试方法 超级电容:采用物理、化学或者混合方式实现超大容量双层电容器。主要用来“削峰填谷”,比如:主电源和备用电源切换时的续电(基站及服务器,网络机房,通讯等行业);快速充放电短时储存环境(比如动车的启动与刹车时充放电时省电,并且减小对启动电源的要求,地铁车辆,电动车,太阳能发电等);在快充快放环境是替代一些蓄电池和动力电池(电动工具行业,电动大巴等)。 超级电容特点:快充快放、循环寿命长、放电电流大、功率密度较高、安全、稳定及温度特性好、单节电压较低。 费思负载在测试超级电容时的特点, 精确度:负载就有0.05%的电压回读精确度,保证测试的精确度 集成功能:集成了超级电容的内阻和容量测试功能。测试方法简单。 完善的接口:RS232,USB,GPIB口并且配备相应软件,数据,图像报告,循环测试一键完成。 配件及软件:可监控电容组的每分电容的电压一致性和电压值,同时监控温度, 测试内容:内阻、容量、单节一致性、充放电曲线。 测试仪器:电源(电压高于电容组的最高开路电压,电流适当)、电容器、负载仪(功率及电压适当)、示波器(长存储最好)、万用表(选用,使用费思负载,可不使用本仪器)。 充电方式: 恒流转恒压充电。 接线方式,测试之前请确认电容的正负极。请确认连接电路。 超级电容充电测试

负载设置:远端采样打开,电池(电容)恒压功能打开, Shift+0打开电容测试功能。设定截止电压,电容计算电压的上下限。设定充电电流。按on/off键,开始测试,屏幕显示测试结果。一键完成测试。 本测量测试,充电时间,充电内阻,充电电量,电容容量。充电曲线,漏电流等测试。充电曲线,请链接上位机软件。 以上设置,请参看相关说明书。 放电方式: 接线方式:请确定电容正负极及确定连接方式。 超级电容放电测试 负载设置:远端采样打开,电池(电容)恒压功能打开, Shift+0打开电容测试功能。设定截止电压,电容计算电压的上下限。设定放电电流。按on/off键,开始测试,屏幕显示测试结果。一键完成测试。 本测量测试,放电时间,放电内阻,放电电量,电容容量。放电曲线。 放电曲线,请链接上位机软件。 以上设置,请参看相关说明书。 配件及配件功能和软件 配件及配件说明: 接线端子:配件每组具有6个端子,分别接负载、电容和电源。 通讯接口:具有RS232接口接电脑,连接软件。 电压采样:具有32路电压测量端子,测量各个分电容的电压曲线。 温度采样:具有8路温度测量端子,测量电容组在充放电循环时的发热及分布。

超级电容器的组装及性能测试实验指导书 (1)汇总

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。

铝电解电容的耐压测试方法

电解电容器的耐压测试方法 电解电容器耐压测试及应用 电容的耐压,表示电容在一定条件下连续使用所能承受的电压。如果加在电容上的工作电压超过额定电压,电容内部的绝缘介质就有可能被击穿,造成极片间短路或严重漏电。因此,电容的工作电压不能大于其额定耐压,以保证电路可靠工作。 对于电解电容器,漏电流是性能指标中重要的一项。电解电容的漏电流与电压的关系密切,漏电流随工作电压的增高而增大。当工作电压接近阳极的赋能电压时,漏电流会急剧上升。通过测试电解电容的漏电电流,可以推算出它的极限耐压和额定耐压,对于电路中电容耐压的取值,有直接的参考意义。 根据这个原理,笔者设计并制作了~款电容耐压测试仪,其线路简单、成本低廉、制作容易,较好地解决了业余条件下电容耐压测试的问题。 变压器T1和T2型号相同,背靠背对接,提供高低压两组电源,并起到隔离作用。低压的经整流滤波后,由R1、DWl、Q1、Ral~Ral 1组成电流可调的恒流源。高压的经整流滤波后由Rbl~RblO、DW2分压,Q2输出可调的直流电压。使用时选择合适的电压Uc和电流Jc,将被测电容接到Cxa、Cxb两点上,此时会看到电压表指针缓慢偏转,达到一定的位置后静止,指针所指的电压即为该电容在漏电电流为lc时所承受的耐压。 波段开关K3、K4(各单挡11位)分别是测试电压和电流(即漏电流)选择开关,其测试量程如表1所示。表2为测试电路中的元件清单。 一、测试电路的使用方法 1.将测试电压调到比电容额定电压高一些的挡位。如测试35V的申容。可将挡位放到64V,测试50v的电容,可将挡位放到64M或96V.挡位高一些对测试结果影响不大,只是挡位越高,三极管Q1的功耗相应会大一些。 2.选择合适的测试电流。测试电流应根据电容容量来选择,容量越大测试电流也越大。对于4700μF以上的电容,可选择大于10mA的测试电流;对于1000~4700μF的电,容,可选择5mA左右的测试电流:对于10μF以下的电容,可选择0.2~1mA的测试电流。 3.红色鳄鱼夹接电容正极,黑色鳄鱼夹接电容负极。接好后看到电压表指针先匀速缓慢偏转。正常情况下偏转位置应超过额定电压,当达到某一值时其指针偏转变慢,并且越来越慢,最终静止下来,此时电容的漏电流等于Q1集电极的恒流电流,电压表所指示的电压,为此电容在漏电电流为Ic时所承受的耐压,可粗略认为是该电容的极限耐压。 4.测试完毕后将开关K2闭合,待电容放电后取下。 表3是利用附图的测试电路测量的部分电解电容器的产品实例。 二、测试经验总结 1.电容容量越大,测试电流(漏电流)也应相应变大。 国产的铝电解电容器,在额定电压6.3~450V,标称容量10~680μF时,漏电流可按下列公式计算:I≤(KxCxU)/1000公式中:I为漏电流(mA);K为系数(20℃±5℃时,K=O.03);U为额定工作电压(V);C为标称容量(μF); 2.由于电解电容器只能单向工作,如将电解电容正负端接反测试,在5mA电流下测试其电压会极低,大约只有4V 左右。 3.长期不用的电解电容器,由于氧化膜的分解,容量、耐压都有一定的衰减,在第一次使用时,应先加低压(1/2额定耐压)老化一段时间(等效电解电容器的赋能)。 4.同样的容量和耐压的电解电容器,其体积较大、分量较重的一般耐压性能更好些;同样的容量和耐压的电解电容器,其相同的测试电流,电压指针偏转快的,漏电流较小。 5.正品电解电容极限耐压一般为其额定电压的120%左右。 6.当工作电压高于额定电压时,电容就较容易击穿。因此选用电解电容时,应使额定电压高于实际工作电压,并要预留一定的余量,以应付电压的波动。一般情况下,额定电压应高于实际工作电压的10%~20%,对于工作电压稳定性较差的电路,可酌情预留更大的余量。 7.使用本电路测试电解电容器,不会造成电容的损坏。 三、测试电路的改进 1.由于没有购买到合适的电压表头,DC250V以上挡不能指示。如果能够换成DC320v表头就比较理想。表头量程也不宜太大,否则会降低分辨率,用这样的表头去测试低耐压电容时,会造成读数偏差太大。 2.为了取得更准确的测试电压,可将Rbl~Rbl0分压电阻换成相应稳压值的稳压管(加限流电阻)或多圈精密可调电阻。 3.V1若换成数字式电压表,电压读数将更加直观、精确。不过需另外加装一组DC5v浮动电源。

超级电容测试系统方案

超级电容测试系统方案 超级电容:采用物理、化学或者混合方式实现超大容量双层电容器。主要用来“削 峰填谷”,比如:主电源和备用电源切换时的续电(基站及服务器,网络机房,通讯等行业);快速充放电短时储存环境(比如动车的启动与刹车时充放电时省电,并且减小对启动电源的 要求,地铁车辆,电动车,太阳能发电等);在快充快放环境是替代一些蓄电池和动力电池(电动工具行业,电动大巴等)。 超级电容特点:快充快放、循环寿命长、放电电流大、功率密度较高、安全、稳定及温度特性好、单节电压较低。 电子负载在测试超级电容时的特点, 精确度:电子负载有0.05%的电压回读精确度,保证测试的精确度 集成功能:集成了超级电容的内阻和容量测试功能。 完善的接口:RS232,USB,GPIB 口并且配备相应软件,数据,图像报告,循环测试一键完成。 配件及软件:可监控电容组的每分电容的电压一致性和电压值,同时监控温度, 测试内容:内阻、容量、单节一致性、充放电曲线。 测试仪器:电源(电压高于电容组的最高开路电压,电流适当)、电容器、负载仪(功 率及电压适当)、示波器(长存储最好)、万用表(选用)。 充电方式: 恒流转恒压充电。 接线方式,测试之前请确认电容的正负极。请确认连接电路。 超级电容放电测试 电子负载设置:远端采样打开,电池(电容)恒压功能打开, Shift+0 打开电容测试功能。设定截止电压,电容计算电压的上下限。设定充电电流。 按on/off键,开始测试,屏幕显示测试结果。一键完成测试。 本测量测试:充电时间,充电内阻,充电电量,电容容量。充电曲线,漏电流等测试。 充电曲线,请链接上位机软件。 放电方式 接线方式:请确定电容正负极及确定连接方式。

薄膜电容测试方法详解

薄膜电容测试方法详解 1. 准备设备、工具: 所需工具及其规格型号如表一所示: 表一(工具规格型号) 品名规格/型号数量品名规格/型号数量调压器0V~450V/三相1台电流表UNI-T 1台万用表FLUKE-117C 1台测温仪TM-902C 1台电桥测试仪Zen tech 1台双综示波器LM620C型1台游标卡尺mm/inch 1把变压器MTT-120K 1台耐压测试仪CC2672A型1台分流器TM-902C 2把2.外观物理检测 2.1首先需检查待测电容是否有正规的《产品规格说明书》,其中需包括产品名称、规格型号、安装尺寸、工艺要求、技术参数以及供应商名称、地址及其联系方式,以确保此批次产品是由正规厂商提供。 2.2参考《产品规格说明书》的工艺参数,观察电容的外观、颜色、及其材质等参数是否与其所标注的工艺指标一致。 2.3用游标卡尺对电容的安装尺寸进行确认,确保电容的直径、高度、最大高度、以及引出端的直径与间距等参数在产品工艺的误差范围之内。 2.4 检查电容的外观,确保其外观整洁、无明显的变形、破损、裂纹、花斑、污浊、锈蚀等不良状况;且其标识清晰牢固、正确完整。 2.5检查其引出端子,保证其端子端正、无氧化、无锈蚀、无影响其导电性能等状况,且引出端子无扭曲、变形和影响插拔的机械损伤。 3.数字电桥测试 3.1用电桥测试其实际容量与标称容量是否一致(金属化薄膜电容一般会有±5%的误差范围),其损耗角正切值tanθ(即D值)大小是否符合国家标准(薄膜电容器tanθ≤0.0015,电解电容器tanθ≤0.25)。 3.2对Zen tech电桥测试仪的使用,正确连接电源以后,按“POWER”键开启测试仪的工作电压;按“LCR”键选择测试类型(L:电感,C:电容,R:电阻)。

超级电容器的三种测试方法详解(终审稿)

超级电容器的三种测试 方法详解 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】

超级电容器电极材料性能测试的三种常用电化学方法,欢迎大家一起交流 ★★★★★★★★★★ 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迎大家指正批评,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 capacitance (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较重要的参数,因为一个很棒的电极材料应该是要做到既要有比较高的比电容又要有比较好的循环稳定性) 测试的时候比较重要的测试参数:扫描速度和电位扫描范围。电位的扫描范围,一般会在一个比较宽的范围扫描一次然后选择电容性能还比较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galvanostatic charge–discharge (GCD) 由GCD测试曲线,一般可以得到以下几方面的信息: ?the change of specific capacitance(比电容的变化可以从有限多次的恒电流充放电中体现,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) ?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较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electrochemical impedance spectroscopy (EIS)

超级电容测试方案

10.备用电源系统测试 10.1测试工具及仪器 (1)数字万用表FLUKE 289 1台; (2)数字示波器Tektronix DPO3034 1台(含电流卡钳A622,高压隔离探头P5210);(3)数字兆欧表HIOKI 345 1台,VC60D 1台; (4)功率分析仪YOKOGAWA WT1600 1台; (5)耐压测试仪 TOS5101 1台; (6)输出可调超级电容充电机 BN-CDJ350V 1台; (7) 24V直流电源一台; (8)变桨距系统控制柜轴一柜; (9)变桨试验台SY_BJ_T_V3.1 1台; (10)调压器9KV A 1台; (11)PRODIGIT 3257电子负载; (12)滑动变阻器 BX8-27-2.5A 2台; 10.2.超级电容单体性能测试 10.2.1单体容量测试 ★测试方法: 采用恒流放电法测90V超级电容模块的总容量,由于90V超级电容模块含36个超级电容单体,将总容量乘以36即可得到超级电容单体的容量。 测试电路如图10.1所示。

图10.1. 容量测试电路图 放电电流I1及放电电压下降的电压U1和U2见下表。分级方法应根据分立标准。 ★测试步骤: (1)如图10.1进行接线,设定充电机充电电压为150V,闭合F1; (2)断开F3,闭合F2,对超级电容模块C充电。C达到额定电压后,保持充电机输出30min,以I2=1A电流充电,每15s记录一次150V超级电容模块端电压;以I2’=2A电流充电,每30s记录一次150V超级电容模块端电压; (3)将示波器电压探头接C的正负极端,将电子负载设置为恒流模式,电流值设置为I1=4A放电。断开F2并闭合F3对超级电容进行放电,每30s记录一次150V超级电容模块端电压。 (4)记录C的正负极之间电压U随时间的变化曲线(如图10.2示意);

薄膜电容技术要求

湖北三环发展股份有限公司 1100V 420uF薄膜电容技术要求 一、应用标准 a)GB/T 17702 b)IEC61071。 二、技术参数 指标备注 材料聚丙烯薄膜 封装铝罐,干式 容量偏差±10% 100Hz,+25℃最大纹波电压Ur 250V 浪涌电压Us 1650V 有效电流Irms ≥60A 环境温度50℃ ≥50A 环境温度60℃脉冲电流冲击 dV/dt ≥10V/us 损耗角正切值tanδ 0≤2×10-3 100Hz,1.0V电平, +25℃ 等效串联电阻ESR≤3.0mΩ1KHz,1.0V电平杂散电感Ls≤65nH 工作温度-40℃~+70℃最大热点温度≤85 度 存储温度-40℃~+85℃阻燃性UL94-V0 寿命100000小时 额定电压下,max(hotspot)≤ 70℃ 三、结构要求(单位:mm)

D H P H2 86 136 32 5~6 1、具体结构尺寸如上图表中所示,注意电容最大外径不得大于88mm。H2 是电极与电容表面的高度,务必满足不小于5mm的要求,强烈建议控制 在6mm。 2、电极端子M6,螺纹深度≥8mm。 3、电极端子所在盖板形式不拘泥于上图,要求保证合理的爬电距离。 4、底部带螺栓,要求螺栓单独发货。 5、最大电极扭矩要求:≥4Nm;最大安装扭矩要求:≥7Nm。 四、电气绝缘及检验方法的要求: 1、极间耐压要求及测试方法:Us(1min),无击穿无放电(电压上升速度 小于100V/s,电压稳定后漏电流小于1mA,不得有连续放电声)。 2、极壳耐压要求及测试方法:4000VAC(@50Hz),1min,无击穿,无飞弧, 无闪络。 3、要求耐压测试前后容量、损耗角正切在正常范围内,无明显变化。 4、绝缘阻抗要求及测试要求:Rs*C≥10000s,20℃,100VDC,测试两分钟 后读取。 5、抽样方案:遵循GB/T 2828.1-2003/ISO 2859-1:1999 《计数抽样检验程序》抽 检。 五、热稳定测试 电容置于45度温箱,在Un=1100V和Irms=50A下,电容器热点(hotspot)温度不应

超级电容器的三种测试方法详解

超级电容器电极材料性能测试的三种常用电化学方法,欢迎大家一起交流 ★★★★★★★★★★ 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迎大家指正批评,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 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-0.5-0.5V,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 capacitance (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较重要的参数,因为一个很棒的电极材料应该是要做到既要有比较高的比电容又要有比较好的循环稳定性) 测试的时候比较重要的测试参数:扫描速度和电位扫描范围。电位的扫描范围,一般会在一个比较宽的范围扫描一次然后选择电容性能还比较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 galvanostatic charge–discharge (GCD) 由GCD测试曲线,一般可以得到以下几方面的信息: ?the change of specific capacitance(比电容的变化可以从有限多次的恒电流充放电中体现,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) ?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较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 electrochemical impedance spectroscopy (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试的未知体系进行电化学元件模拟。

用电化学工作站测试超级电容器

用电化学工作站测试超级电容器 郑州世瑞思仪器科技有限公司 RST5200E电化学工作站提供了许多适合于超级电容器研究的电化学测试方法,如:“恒流限压快速循环充放电”、“微分电容-频率”、“线性扫描循环伏安法“交流阻抗谱”等,可对超级电容器进行深入的研究。 以前,人们大多用“电池循环充放电仪”对超级电容器进行充放电研究。随着超级电容器应用领域的不断扩展,特别是对快速充放电要求的提高,使得用电池测试仪器研究超级电容器显得力不从心。对超级电容器实施快速循环充放电,需要设立一个限压换流模块,属于反馈控制。就是当采集单元检测到超级电容器两端的电压超越限定值后,立即通知驱动单元改变电流方向。 限压换流的过程必须快速,否则就控制不住了。在 RST5200E 电化学工作站中,限压换流功能由硬件实现,从而确保该反馈控制过程小于1mS。下表列出了一些电化学测试仪器的指标: 下面对RST5200E 电化学工作站中的“恒流限压快速循环充放电”方法进行简单介绍。 1. 超级电容器的连接 工作电极引线夹(绿蓝)接超级电容器正极。 参比电极引线夹(白黄)接超级电容器负极;辅助电极引线夹(红)接超级电容器负极。 运行中,请勿断开超级电容器。 2 .软件功能 2.1 界面布局 左上部为文本框,用于显示运行参数和测量数据。 左下部为操作面板,用于接受操作者的选择。 右边为图形框,用于显示被选中的循环,这些循环属于该曲线的一部分。

2.2 定位显示 本方法将测量获得的曲线以充放电循环作为单元显示于图形框中。通过操作面板,可调 整显示参数:起始循环、循环数量。 2.3 数据计算 软件自动对显示于图形框中的循环进行统计计算,其结果显示于文本框中,有:充电电量、放电电量、充电能量、放电能量、电容量、等效串联电阻等。 2.4 删除多余的循环 在菜单<数据处理>中,设有三个子菜单。 2.4.1 <删除最初一个循环>:通常,由于电容器测试前的初始储能状态不确定,使得第一个循环的充放电不完整,通过该菜单可以删除这个循环。再次操作该菜单,可再删除一个循环。 2.4.2 <删除最后一个循环>:如果手动停止实验,最后一个循环的充放电可能不完整,通过 该菜单可以删除这个循环。再次操作该菜单,可再删除一个循环。 2.4.3 <删除未显示的循环>:如果只对显示于图形框中的那些循环感兴趣,可用该菜单删除显示区域之外的循环。 3. 设定参数 3.1 充电电流 充电过程中的恒定电流。其最大值Im可由下式估算:Im =(充电限制电压- 放电限制电压)/ 等效串联电阻。如果所设的充电电流超过 Im,则电压曲线立即越过充电限制电压线,无法对超级电容器实施充电。充电电流一般应设在Im / 2以下。 3.2 放电电流 放电过程中的恒定电流。其最大值Im可由下式估算:Im =(充电限制电压 - 放电限制电压)/ 等效串联电阻。如果所设的放电电流超过 Im,则电压曲线立即越过放电限制电压线,无法对超级电容器实施放电。放电电流一般应设在Im / 2以下。 3.3 充电限制电压 应低于超级电容器的击穿电压,例如:3V。 3.4 放电限制电压 应低于充电限制电压,例如:0V。 3.5采样周期 采样周期应根据不同的测量目的来设定,一般以每个充放电循环 100 至 1000 个样点为为宜。例如:(A)测量电压阶跃值,可将采样周期设为0.01S、0.001S,以

薄膜电容器的使用要求和电性能参数

薄膜电容器的使用要求和电性能参数 电磁加热设备把工频的交流电或纯直流电,通过半桥/全桥逆变技术,变为高频交流电(1KHz—1MHz).高频交流电通过各种电感性负载后会产生高频交变磁场.当金属物体处于高频交变磁场中,金属分子会产生无数小涡流. 涡流使金属分子高速无规则运动,金属分子间互相碰撞、磨擦而产生热能,最终达到把电能转换为热能的目的.电磁加热设备在我们的工作和生活中大量的频繁的使用.例如电磁炉/电磁茶炉,电磁炉,高频淬火机,封口机,工业熔炼炉等等.本文以三相大功率电磁灶为例, 浅析薄膜电容器在电磁加热设备中的应用. 一电磁灶三相全桥电路拓扑图 二 C1—C6功能说明 新晨阳 C1/C2:三相交流输入滤波、纹波吸收, 提高设备抗电网干扰的能力 C1,C2和三相共模电感组成Pi型滤波,在设备中起电磁干扰抑制和吸收的作用.该电路一方面抑制IGBT由于高速开关而产生的电磁干扰通过电源线传送到三相工频电网中,影响其他并网设备的正常使用.另一方面防止同一电网中其他设备产生的电磁干扰信号通过电源线传送到三相工频电网中,影响电磁加热设备自身的正常使用.(对内抑制自身产生的干扰,对外抵抗其他设备产生的干扰,具有双面性) EMC=EMI+EMS 在实际使用中,C1可以选择MKP-X2型(抑制电磁干扰用固定电容器),容量范围在 3μF-10μF之间,额定电压为275V.AC-300V.AC. 采用Y型接法,公共端悬空不接地. C2可以选择MKP型金属化薄膜电容器,容量范围在3μF-10μF之间,额定电压为450V.AC- 500V.AC ,采用三角形接法.

C1和C2原则上选用的电容量越大,那么对于电磁干扰的抑制和吸收效果越好.但是电容量越大,那么设备待机时的无功电流就越大.耐压方面要根据设备使用地域的电网情况而合理保留一定的余量,防止夜间用电量非常小的时候,电网电压过高而导致电容器电压击穿或寿命受到一定的影响. C3: 整流后平滑滤波、直流支撑(DC-Link),吸收纹波和完成交流分量的回路。 C3和扼流圈L组成LC电路,把三相桥式整流后的脉动直流电变为平滑的直流电,供后级逆变桥及负载使用.在电磁灶机芯实际电路中,C3一般是由几十微法的薄膜电容器组成.该 位置的薄膜电容器其实所起的作用是直流支撑(DC-LINK),负责纹波的吸收和完成交流分量的回路,而不是很多人所认为的(滤波).几十微法的电容量,对于几十千瓦的负载来说,所起到的滤波作用是非常小的,直流母线的电压波形根本就无法变得很平滑.由于IGBT的高速开关,会产生大量的高次谐波电流及尖峰谐波电压.如果没有电容器作为谐波电流和尖峰电压的吸收,那么直流母线回路会产生大量的自激振荡,影响IGBT等的安全使用及缩短寿命时间.因此,使用薄膜电容器作为直流母线纹波电压和纹波电流的吸收是目前国内外最常用的方法之一。 C3原则上选用的电容量越大,那么吸收效果越好.但是需要注意的是电容量过大,容易导致设备刚合闸上电的时候,由于电容器的瞬间充电电流过大而导致整流桥,保险管等过流击穿.在电磁灶机芯里,一般的选用原则是:半桥方案(1.5μF/KW) 全桥方案(1.2μF/KW).该配置是根据常规的薄膜电容器能承受的2A/μF的设计工艺所推断。 例如电磁灶半桥20KW机型,需要的C3容量是20*1.5=30μF C3的总纹波电流是 30*2=60A 全桥20KW机型,需要的C3容量是20*1.2=24μF(实际可取25-30μF) C3的总纹波电流是25*2=50A 建议实际选取的电容量及电容器能允许承受的纹波电流值不能低于上述建议值。 C3位置必须要考虑电路实际需要的纹波电流值是否小于所选用的薄膜电容器能承受的总纹波电流值(还要保留一定的电流余量),否则假如电路需要60A的纹波电流,而选择的电容器总共能承受的纹波电流只有40A,那么会导致薄膜电容器发热严重,长期过热运行,大大降低薄膜电容器的使用寿命,严重的导致薄膜电容器膨胀鼓包,甚至起火燃烧.耐压方面,一般选择额定电压为800-1000V.DC即可. C4: IGBT的尖峰电压/电流吸收、缓冲和抑制,防止IGBT击穿

电化学工作站测试超级电容器

电化学工作站测试超级电容器 郑州世瑞思仪器科技有限公司 RST5200E电化学工作站提供了许多适合于超级电容器研究的电化学测试方法,如:“恒流限压快速循环充放电”、“微分电容-频率”、“线性扫描循环伏安法“交流阻抗谱”等,可对超级电容器进行深入的研究。 以前,人们大多用“电池循环充放电仪”对超级电容器进行充放电研究。随着超级电容器应用领域的不断扩展,特别是对快速充放电要求的提高,使得用电池测试仪器研究超级电容器显得力不从心。对超级电容器实施快速循环充放电,需要设立一个限压换流模块,属于反馈控制。就是当采集单元检测到超级电容器两端的电压超越限定值后,立即通知驱动单元改变电流方向。 限压换流的过程必须快速,否则就控制不住了。在 RST5200E 电化学工作站中,限压换流功能由硬件实现,从而确保该反馈控制过程小于1mS。下表列出了一些电化学测试仪器的指标: 下面对RST5200E 电化学工作站中的“恒流限压快速循环充放电”方法进行简单介绍。 1. 超级电容器的连接 工作电极引线夹(绿蓝)接超级电容器正极。 参比电极引线夹(白黄)接超级电容器负极;辅助电极引线夹(红)接超级电容器负极。

运行中,请勿断开超级电容器。 2 .软件功能 2.1 界面布局 左上部为文本框,用于显示运行参数和测量数据。 左下部为操作面板,用于接受操作者的选择。 右边为图形框,用于显示被选中的循环,这些循环属于该曲线的一部分。 2.2 定位显示 本方法将测量获得的曲线以充放电循环作为单元显示于图形框中。通过操作面板,可调 整显示参数:起始循环、循环数量。 2.3 数据计算 软件自动对显示于图形框中的循环进行统计计算,其结果显示于文本框中,有:充电电量、放电电量、充电能量、放电能量、电容量、等效串联电阻等。 2.4 删除多余的循环 在菜单<数据处理>中,设有三个子菜单。 2.4.1 <删除最初一个循环>:通常,由于电容器测试前的初始储能状态不确定,使得第一个循环的充放电不完整,通过该菜单可以删除这个循环。再次操作该菜单,可再删除一个循环。 2.4.2 <删除最后一个循环>:如果手动停止实验,最后一个循环的充放电可能不完整,通过 该菜单可以删除这个循环。再次操作该菜单,可再删除一个循环。 2.4.3 <删除未显示的循环>:如果只对显示于图形框中的那些循环感兴趣,可用该菜单删除显示区域之外的循环。 3. 设定参数 3.1 充电电流

超级电容器原理介绍及实验分析

五、结果与分析 1、实验过程总结与知识点查阅 ○1超级电容器的结构:[1] 超级电容器主要由三部分组成:电极、电解液和隔膜,其中电极由集流体和电极材料组成。本实验中,集流体为泡沫镍,集流体起到降低电极内阻的作用,活性物质为三维石墨烯-Co3O4复合材料。 ○2超级电容器的分类及原理 分为双电层电容器和赝电容器 双电层电容器:充电时,电解液中的带电粒子被吸附在电极表面,形成双电层结构,从而将能量储存起来。在双电层电容器工作的过程中,电解液中的粒子只发生电迁移、扩散、传质,完全是物理过程,不会和电极发生氧化还原反应。在充电时,接正极的电极集流体和活性物质带正电,活性物质吸附电解液中的负离子从而形成双电层结构。同样的,接负极的活性物质带负电,吸引电解液中的阳离子形成双电层结构。整个超级电容器相当于两个电容器串联。循环性能好,比电容较低。 赝电容器:由于电解液中粒子与电极材料发生高度可逆的氧化还原反应,形成不稳定的产物,将能量储存起来。在充电时,活性物质与电解液中的粒子在电极表面或者电极表面及内部发生高度可逆的化学吸附;在放电时则进行解吸附的过程。循环性能差,比电容高。 ○3超级电容器的电极材料[2]: (1)炭材料:活性炭、碳纳米管、石墨烯等。主要用于双电层电容器,比容量较低,而且能量密度与功率密度也较低。 ( 2 )过渡金属氧化物和导电聚合物,主要用于赝电容器,比容量与能量密度较高,导电性能和循环稳定性相对活性炭较差。 (3)改进材料:制备碳材料与金属氧化物或导电聚合物的复合材料,同时拥有比电容高和循环性能好的优点,如本实验中的三维石墨烯-Co3O4复合材料。 ○4循环伏安法测试及其原理 循环伏安法是指在工作电极和参比电极之间施加三角波扫描电压,记录工作电极上响应电流与施加电位之间的关系曲线,即循环伏安图。从伏安图的波形、氧化还原电流的数值及

实验二 超级电容器的组装及性能测试实验指导书

实验二超级电容器的组装及性能测试 实验名称:超级电容器的组装及性能测试 所涉及课程:工程化学 计划学时:4学时 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。

超级电容器的测试方法

超级电容器的测试方法 郑州世瑞思仪器科技有限公司 RST5200E电化学工作站提供了许多适合于超级电容器研究的电化学测试方法,如:“恒流限压快速循环充放电”、“微分电容-频率”、“线性扫描循环伏安法“交流阻抗谱”等,可对超级电容器进行深入的研究。 以前,人们大多用“电池循环充放电仪”对超级电容器进行充放电研究。随着超级电容器应用领域的不断扩展,特别是对快速充放电要求的提高,使得用电池测试仪器 研究超级电容器显得力不从心。对超级电容器实施快速循环充放电,需要设立一个限 压换流模块,属于反馈控制。就是当采集单元检测到超级电容器两端的电压超越限定 值后,立即通知驱动单元改变电流方向。 限压换流的过程必须快速,否则就控制不住了。在 RST5200E 电化学工作站中, 限压换流功能由硬件实现,从而确保该反馈控制过程小于1mS。下表列出了一些电化学测试仪器的指标: 下面对RST5200E 电化学工作站中的“恒流限压快速循环充放电”方法进行简单介绍。 1. 超级电容器的连接 工作电极引线夹(绿蓝)接超级电容器正极。 参比电极引线夹(白黄)接超级电容器负极;辅助电极引线夹(红)接超级电容器 负极。 运行中,请勿断开超级电容器。

2 .软件功能 2.1 界面布局 左上部为文本框,用于显示运行参数和测量数据。 左下部为操作面板,用于接受操作者的选择。 右边为图形框,用于显示被选中的循环,这些循环属于该曲线的一部分。 2.2 定位显示 本方法将测量获得的曲线以充放电循环作为单元显示于图形框中。通过操作面板, 可调 整显示参数:起始循环、循环数量。 2.3 数据计算 软件自动对显示于图形框中的循环进行统计计算,其结果显示于文本框中,有:充电电量、放电电量、充电能量、放电能量、电容量、等效串联电阻等。 2.4 删除多余的循环 在菜单<数据处理>中,设有三个子菜单。 2.4.1 <删除最初一个循环>:通常,由于电容器测试前的初始储能状态不确定,使得 第一个循环的充放电不完整,通过该菜单可以删除这个循环。再次操作该菜单,可再 删除一个循环。 2.4.2 <删除最后一个循环>:如果手动停止实验,最后一个循环的充放电可能不完整,通过 该菜单可以删除这个循环。再次操作该菜单,可再删除一个循环。 2.4.3 <删除未显示的循环>:如果只对显示于图形框中的那些循环感兴趣,可用该菜 单删除显示区域之外的循环。 3. 设定参数 3.1 充电电流 充电过程中的恒定电流。其最大值Im可由下式估算:Im =(充电限制电压 - 放电限制电压)/ 等效串联电阻。如果所设的充电电流超过 Im,则电压曲线立即越过 充电限制电压线,无法对超级电容器实施充电。充电电流一般应设在Im / 2以下。

超级电容测试方法

超级电容测试方法 1.静电容量测试方法: ⑴测试原理 超级电容器静电容量的测试,是采用对电容器恒流放电的方法测试,并按下列公式计算; C=It/(U1-U2) 式中:C——静电容量,F; I——恒定放电电流,A; U1 、U2——采样电压,V; t——U1 到U2所需的放电时间,S。 ⑵测试程序 用100A的电流对电容器充电,电容器充电到最高工作电压止并恒压10秒,然后,以100A的电流对电容器放电,取U1 为1.2V, U2为1.0V,记录该电压范围内的放电时间,共循环3次。计算每次循环的静电容量,取平均值。 2.储存能量测试 ⑴测试原理: 超级电容器能量的测试,是采用以电容器给定的电压范围,对电容器进行恒功率放电到1/2工作电压的方法进行。电容器的输出能量W是由恒定放电功率P和放电时间t关系得到的,即: W = P?t ⑵测试工序 用恒定电流100A对电容器充电到最高工作电压,然后,恒压至充电电流下降到规定电流(牵引型10A,启动型1A),静止5秒后,以恒定功率对电容器放电到1/2工作电压,录放电时间并计算能量值。循环3次测量,取平均值。 注:恒定功率值确定方法是以标称能量确定的,牵引型2W/KJ,启动型5W/KJ。3.等效串联电阻测试(DC) ⑴测试原理 电容器的内阻是根据电容器断开恒流充电电路10毫秒内,电压的突变来测量的。即:式中:R——电容器的内阻; U0——电容器切断充电前的电压; Ui——切断充电后10毫秒内的电压; I——切断充电前的电流。 ⑵测量工序 对电容器以恒定电流100A充电,充电至最高工作电压的80%时断开充电电路,用采样机分 别记录电容器断电后10毫秒内的电压变化值,并计算内阻,重复3次,取平均值。 4.漏电流测试 将电容器以恒电流100A充电至额定电压,在此电压值下恒压充电3h,记录充电过程的电流值。 5.自放电测试 将电容器以恒电流100A充电至额定电压后,在此电压值下恒压充电30min,然后开路搁置72h。在最初的三个小时内,每一分钟记录一次电压值,在剩余的时间内,每十分钟记录一次电压值。 计算自放电能量损失,SDLF(self-discharge energy loss factor)=1-(V/Vw)2,计算时间点分别为:

超级电容器材料电化学电容特性测试

华南师大学实验报告 学生:蓝中舜学号:20120010027 专业:新能源材料与器件勷勤创新班年级、班级:12新能源 课程名称:化学电源实验 实验项目:超级电容器材料电化学电容特性测试 实验类型:验证设计综合实验时间:2014年5月19日-26日实验指导老师:易芬云组员:吕俊、郭金海、余启鹏 一、实验目的 1、了解超级电容器的原理; 2、了解超级电容器的比电容的测试原理及方法; 3、了解超级电容器双电层储能机理的特点; 4、掌握超级电容器电极材料的制备方法; 5、掌握利用循环伏安法及恒流充放电的测定材料比电容的测试方法。 二、实验原理 1、超级电容器的原理 超级电容器是由两个电极插入电解质中构成。超级电容与电解电容相比,具有非常高的功率密度和实质的能量密度。尽管超级电容器储存电荷的能力比普通电容器高,但是超级电容与电解电容或者电池的结构非常相似。

图1 超级电容器的结构图 从图中可看出,超级电容器与电解电容或者电池的结构非常相似,主要差别是用到的电极材料不一样。在超级电容器里,电极基于碳材料技术,可提供非常大的表面面积。表面面积大且电荷间隔很小,使超级电容器具有很高的能量密度。大多数超级电容器的容量用法拉(F)标定,通常在1F到5,000F之间。 (1) 双电层超级电容器的工作原理 双电层电容是在电极/溶液界面通过电子或离子的定向排列造成电荷的对峙所产生的。对一个电极/溶液体系,会在电子导电的电极和离子导电的电解质溶液界面上形成双电层。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。这时对某一电极而言,会在一定距离(分散层)产生与电极上的电荷等量的异性离子电荷,使其保持电中性;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。根据双电层理论,双电层的微分电容约为20μF/cm2,采用具有很大比表面积的碳材料可获得较大的容量。双电层电容具有响应速度快,放电倍率高的特点,但储能比电容较小。 (2) 法拉第鹰电容的工作原理 法拉第鹰电容器是在电极表面或体相中的二维或准二维空间上,电极活性物质进行欠电位沉积,发生高度可逆的化学吸附脱附或氧化还原反应,产生与电极充电电位有关的电容。对于法拉第准电容,其储存电荷的过程不仅包括双电层上的存储,而且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或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而进入到电极表面活性氧化物的体相中若电极材料具有较大比表面积的氧化物,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。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的充放电机理。法拉第鹰电容可以产生高的比电容,但因为法拉第反应的限制,倍率性能比双电层电容小。

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