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小木蟲論壇-學術科研互動平臺 » 化學化工區(qū) » 電化學 » 電化基礎 » 電容器電容計算方法討論
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fengqiu3160金蟲 (正式寫手)
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[交流]
電容器電容計算方法討論 已有25人參與
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關于電容器電容的測試和計算，前前后后看了很多文獻，也在小木蟲上討論過，感覺還是很多的混亂，現(xiàn)在來和大家討論一下，也請真正大牛們來給指導一下。 計算電極電容方法很多，現(xiàn)在單說兩種： 一、循環(huán)伏安法 采用三電極體系，在一定的溶液中（1M KCl)在特定電壓范圍內(nèi)進行循環(huán)掃描，得到伏安曲線。根據(jù)伏安曲線計算電容。我在以前的小木蟲討論中，有人告訴我說，電極電容計算按如下公式：C=S/（2vU），其中S是伏安曲線的積分面積,v是掃速，U是電壓窗，還有是伏安曲線為標準矩形，然后按照C=2I/v，I為伏安曲線平臺電流，v為掃速。根據(jù)我的實驗結果，這兩個公式的計算結果差一倍。 二、充放電測試 采用恒電流充放電測試方法進行測試時，得到充放電曲線。根據(jù)充電電流曲線或者放電曲線計算充/放電電容。C=(it)/U,其中i為充放電電流，t為充/放電時間，U是t內(nèi)電壓變化值。因為充放電測試常常是在兩電極體系中進行，所根據(jù)此公式計算出的結果，計算單電極電容時經(jīng)常會有人再乘以2,。 以上兩中方法中都有一個2倍的問題，我想請教大家，到底什么時候乘以2？什么時候不用？ |
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1）用CV面積算電容： i) 三電極：C=S/2vU 系數(shù)1/2是因為只算放電的那一半面積 這里得到的是電極材料的電容 ii) 兩電極：C=S/2v(U/2)=S/vU 這里沒有1/2，是因為在做CV時，正負極電位同時相相反方向充電或放電，電位變化只有1/2U 這里得到的是電容器的電容 2）用恒流充放電計算電容： i) 三電極：C=it/U 這里得到的是電極材料的電容 ii) 兩電極：C=it/U 這里得到的是電容器的電容 怎樣由上面計算得到的電容量C計算出電極材料的單位質量比電容（Cs）？ 三電極：Cs=C/m 兩電極：Cs=4C/M （M為兩個電極中活性物的總質量） 系數(shù)4，是因為單電極的質量比容量是整個器件比容量的4倍（通過1/C=1/C++1/C-可以得到）。 對于對稱電容器來說，M=2m，所以兩電極測得的Cs=4C/M=2C/m |
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7樓2011-04-29 17:20:52
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1、這里我說的電位變化都是相對于參比電極或電極本身的初始開路電位而言的，比如對于一個對稱電容器充電到1V電壓的過程中，正極相對于初始開路電位向高電位方向移動0.5V的電位，而負極相對于參比向低電位方向移動0.5V的電位，因此正負極的電位差就是1V，也就是器件的電壓了。 2、這個公式就是高中學過的串聯(lián)電容的計算公式，因為電容器中每一個電極表面都形成雙電層電容或者贗電容，因此電容器的整體電容量是兩個電極上電容串聯(lián)成的。以100F/g的電極材料為例，正負電極材料都是1g，那么正負極的電容都是100F，因此由公式得到整個電容器的電容就是50F，而整個電容器的質量是正負電極材料的質量和，為2g，因此整個電容器的比電容值就為50F/2g=25F/g，當然就是電極材料比電容的4分之一了。 |
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48樓2013-07-25 12:48:53
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