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电化学工作站测试超级电容器实验 超级电容器实验 RST5000F系列电化学工作站 仪器型号 电化学方法 电流±0.5A 电流±1A 电流±2A 64种 RST5200F RST5201F RST5202F 45种 RST5100F RST5101F RST5102F 定制 RST5000F RST5001F RST5002F 指标 仪器 循环 充放电 功能 循环 次数 限压 换流 时间 最小 充放电 周期 普通电化学工作站 无 - - - 普通电池循环充放电仪 有 1000次 1S 100S 高档电池循环充放电仪 有 1000次 0.1S 10S RST5200F电化学工作站 有（快速） 10000次 0.001S 0.1S 在RST5000 F型电化学工作站中，新增了该电化学方法。限压换流功能由硬件实现，确保该反馈控制过程小于1mS。 新功能：恒流限压快速循环充放电 测试超级电容器参数 材料特性 电容量频率 电容量及等效串联电阻 漏电流与自放电 溶液电阻、高频电容、高频电阻 电化学方法：循环伏安法 1F超级电容器材料特性 定性分析：材料纯度法拉第反应充放电速度电容量压变特性 10F超级电容器材料特性 电化学方法：循环伏安法 定性分析：材料纯度法拉第反应充放电速度电容量压变特性 电容量  C = I / (du/dt) 0.2 / 0.02 = 10F 10F 13F 8F 11F 10F 1F超级电容器电容量频率特性 电化学方法：微分电容-频率 由于电容和串联电阻的分布特性，导致无法用集中参数描述。超级电容器的电容量随频率而变。但在每个确定的频率下可有确定的等效电容和等效串联电阻。用于低频交流电路时，可根据该曲线确定频率适用范围。 8F超级电容器电容量及等效串联电阻 电化学方法：恒流限压快速循环充放电 直读在该充放电速率下的电容量及等效串联电阻、统计充放电电量、充放电能量、计算效率。 根据电容量随循环次数（时间）的衰减变化，可绘制电容量-循环寿命曲线。 恒流限压快速循环充放电实验日期：2013-11-13实验时间：15:28:26恒流充电电流(A) = 2.充电终止电压(V) = 2.5恒流放电电流(A) = -2.放电终止电压(V) = 0.采样周期(S) = 0.1循环次数(N) = 4097电压量程(V) = 5.0曲线样点数 = 624622 统计充电电量(AH) = 0.004222219放电电量(AH) =-0.004222219充电能量(WH) = 0.006232153放电能量(WH) =-0.004647982能量效率 = 74.58%电容量(F) = 6.708213等效串阻(Ohm) = 0.063充放电时间常数τc (S) = 0.42 8F超级电容器电容量及等效串联电阻 8F超级电容器电容量及等效串联电阻 电流换向时，等效串联电阻会引起电压跳变，从而可测量等效串联电阻阻值。 8F超级电容器电容量及等效串联电阻 参数 ±2A ±1A ±0.5A ±0.25A 能量效率(%) 74.58 83.24 89.36 92.78 超级电容量(F) 6.708 6.733 6.760 6.819 等效串阻(Ω) 0.063 0.069 0.081 0.089 时间常数(S) 0.42 0.46 0.55 0.61 增大电流，使等效串阻上的压降比例增加，从而效率降低。 8F超级电容器电容量衰减曲线 电容量随循环次数的增加而减小，这种变化是不可逆的。本实验采用：8F超级电容器。经4000个全循环后衰减量为5%。当减小到该电容标称值的20%时，认为寿命终结。 8F超级电容器漏电流特性 电化学方法：恒电位电解I-t曲线 单电位阶跃计时电流法 从曲线数据中直接读取漏电流IL 漏电阻RL = U / IL = 2.5 / 21E-6  = 119kΩ 漏电时间常数 τL = RL * C = 952kS （约11天） 10小时 60μA 24小时 21μA 8F超级电容器自放电特性 电化学方法：开路电位E-t曲线 单位电容漏电流 IL = du/dt = 2.825 μA/F 漏电阻RL = U / IL = 2.50 / 22.6E-6 = 110kΩ 漏电时间常数 τL = RL * C = 880kS (约10天) 漏电流 IL = C * du/dt = 8 * 2.825E-6 = 22.6 μA 0.47F超级电容器溶液电阻 高频电容 高频电阻 电