超级电容器测试系统

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1、超级电容器测试测试所需工具：精度天平（0.01mg）、超声波清洗器、烘箱、热台、玻璃板、玻璃棒、切片机（压片机）.两电极模具（三电极测试电解池入电化学工作站。超级电容器的结构：超级电容器一般是由电极材料、隔膜和电解液组成。对于电极材料来说，因活性炭、石墨烯、碳纳米管等碳材料具有导电性能好、对电解质化学惰性、比表面积人等优点，在电容器中得到了广泛的应用。电极材料一般又由活性材料、导电剂、粘结剂和集流体构成。碳材料一般作为活性物质，导电剂对极片的容量有较人影响，这主要是因为导电剂种类和含量影响电极电阻，而内阻的人小乂影响充放电

2、过程的进行程度，进而影响容量。为了增加电极的强度，防止循环过程川活性物质的脱落、变形，必须在其中加入粘结剂。集流体主要用于负载电极活性物质，连接外引出电极的导电结构部分，完成电子收集功能。常丿IJ的电解质主要分为液态电解质和固态电解质。液态电解质包插水溶液和非水溶液体系；固态电解质分为有机类和无机类。隔膜的作用是冇效隔离超级电容器的两个电极，避免电极接触引起的短路。超级电容器性能指标：超级电容器的性能指标主要有：容量、内阻、漏电流、能量功率密度、循环寿命等。容量：电容辭在一定的重量或者体积范围内存储的容量，单位为F。一般可

3、以通过电压■电流感应曲线（CV）、恒流充放电等测试计算得出。内阻：又称为等效串联电阻，分为肓流内阻和交流内阻，一般会测试超级电容器的阻抗谱（Nyquistplot或者Bodeplot）。漏电流：在恒定电压下，一定时间后测得的电流。能量功率密度：通过电压•电流感应曲线（CV）、恒流充放电等测试计算得出。循环寿命：超级电容器经过完整恒流充放电而保持一定性能的次数。通过数万次的恒流充放电等测试得出。活性材料测试超级电容器性能过程：1.对于制备的粉末电极活性材料在测试时，是按照活性材料、导电碳粉、PTFE粘结剂的重量比85:10:

4、5混合，加入5mL乙醇超声分散半小时使得材料混合均匀。放入烘箱中45°C（温度可调）下干燥，然后在50°C（温度可调）下在玻璃板上用玻璃棒描电极片。2.电极片擀的很薄后，川切片机（北京实验室用的是MTICorporation的「06型号，切出来的片总径1.1cm）切片，称量后选取两个质量最为相近的电极片在两电极测试系统中测试，如果质虽相差较大，则将切好的片滴加乙醇后在热台上继续擀片后再进行切片,直至质虽:基本相近。PS.对于碳材料来说，直径1.1cm的电极片质量大约左右。Ps.另一个做法就是不擀片，而是将混合均匀的活性材料

5、、导电碳粉、PTFE粘结剂在研钵中研磨成浆料涂到泡沫铢匕然后将泡沫魂和外接导线川红外压片机（这边川的是上海山岳科学仪器有限公司的YP・2压片机）压到一•起。3.擀好的电极片需要在烘箱中充分T•燥后称英质量，以便计算电容。在两电极测试系统中,使川以卜•模具纽装成电容器进行测试°此外还有聚四氟乙烯的模具，当川到的电解液为酸时可以用聚四氟乙烯的模具，电容器构造为：金片•电极片•隔膜・电极片•金片。对于三电极测试，用到的是电解池，是将电极片•工作电极、金属钠片•对电极、甘汞电极■参比电极在电解液中测试的。金属钳片作为对电极，其面积

6、应比工作电极人，在酸性水溶液中参比电极i般用饱和廿汞电极或者银/氯化银电极，在碱性溶液中-•般用汞/氧化汞电极。4.在测试时，电容器一般可以放到屏蔽箱中，以避免外界环境的干扰。我们组用到的是PrincetonAppliedRearch的VMP3电化学工作站。蓝电测试系统这边有一台，刚开始买來后没怎么用，就买了VMP3,因为它更梢确。但是蓝电也能够满足实验需耍，蓝电町以测试恒流充放电及循坏测试，阻抗，CV则需要川电化学工作站测试。这边监电的型号是CT2001A,5V,然后冇5mA/10mA/50mA/1000mA.