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【调剂】北京石油化工学院2024年16个专业接受调剂
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伊铮

铜虫 (正式写手)

[求助] 超级电容器电容的计算

各位虫友,大家好。
1 将电极材料组装成超级电容器器件,测定器件阻抗,可根据 C=-1/(2*3.14*f*Z'') 得到电容,这个电容值C是器件总电容么?从阻抗谱中计算得到的C',C''及其它直接数据都是整个器件的数据吧?器件的面积电容CA=C/2S ,  S为单个电极的面积;单个电极的面积电容CA=2C/S, 这里的C都是指整个器件的电容.因此,整个器件的面积电容是单个电极面积电容的1/4?
2 质量电容和体积电容的计算方法与上述类似,都是整个器件是单个电极的1/4?
3 如果测试整个器件的充放电曲线,计算电容C=IΔt/ΔU,这里直接得到的也是整个器件的电容吧?而单个电极的面积电容应该是CA=2*IΔt/S*ΔU,S为单个电极的面积?
4 另外看文献,有一句话“电极材料的质量比电容Cwt等于总电容C除以电极材料的质量m,公式为:Cwt=C/m”,这句话对么?我认为应该是Cwt=2C/m,大家觉着呢?
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zxiaochao

金虫 (小有名气)

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伊铮(小毛球代发): 金币+5, 感谢参与 2019-02-22 17:26:46
超级电容器计算容量一般都是通过CV曲线的面积积分或者恒流充电曲线的斜率计算的,至于通过阻抗计算的很少,这个针对于物理平板电容器的吧,因为超级电容器电极有效利用面积是很难界定的。容量四分之一的问题,主要是针对单电极和双电极而言的,双电极由两个单电极串联而成,串联后容量就是二分之一,两个单电极质量就是2m,所以双电极的容量就是单电极容量的四分之一了。文献里面如果是用三电极测试的,这里的容量计算的容量就是单电极的容量,如果是正负极组装的电容器,这里计算的容量是双电极的容量。

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7楼2019-02-22 09:00:21
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伊铮

铜虫 (正式写手)

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2楼2019-02-21 09:50:53
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伊铮

铜虫 (正式写手)

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3楼2019-02-21 09:51:00
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伊铮

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4楼2019-02-21 09:51:15
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伊铮

铜虫 (正式写手)

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4楼: Originally posted by 伊铮 at 2019-02-21 09:51:15
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5楼2019-02-21 09:51:36
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伊铮

铜虫 (正式写手)

引用回帖:
4楼: Originally posted by 伊铮 at 2019-02-21 09:51:15
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6楼2019-02-21 09:51:48
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伊铮

铜虫 (正式写手)

引用回帖:
7楼: Originally posted by zxiaochao at 2019-02-22 09:00:21
超级电容器计算容量一般都是通过CV曲线的面积积分或者恒流充电曲线的斜率计算的,至于通过阻抗计算的很少,这个针对于物理平板电容器的吧,因为超级电容器电极有效利用面积是很难界定的。容量四分之一的问题,主要是 ...

谢谢您,您看文献里的公式:the special capacitances of the ECs were evaluated in area (μF cm−2) and volume (F cm−3) units. The specific areal capacitance of EC devices, CA (μF cm−2), was calculated from EIS spectra by CA=-1/(2*π*f*Z''*s)  ,where f is frequency (Hz), Z” is the imaginary resistance (Ω) and s is the area of the electrode (cm2).The specific volumetric capacitance, CV (F cm−3), was calculated by equation S2: CV =1/ (*π*f*Z'' &#119907 , where 𝑣 is the volume of the two electrodes; 𝑣 = 2d s and d is the thickness of a single electrode.  
这里的CA和CV明显是器件的面积和体积电容,但前者是C/S,S是单个电极的面积,后者是C/V,V是两个电极的体积。为什么求器件体积电容,要除以两个电极的体积?
8楼2019-02-22 14:43:08
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伊铮

铜虫 (正式写手)

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8楼: Originally posted by 伊铮 at 2019-02-22 14:43:08
谢谢您,您看文献里的公式:the special capacitances of the ECs were evaluated in area (μF cm−2) and volume (F cm−3) units. The specific areal capacitance of EC devices, CA (μF cm− ...

谢谢您,您看文献里的公式:the special capacitances of the ECs were evaluated in area (μF cm−2) and volume (F cm−3) units. The specific areal capacitance of EC devices, CA (μF cm−2), was calculated from EIS spectra by CA=-1/(2*π*f*Z''*s)  ,where f is frequency (Hz), Z” is the imaginary resistance (Ω) and s is the area of the electrode (cm2).  The specific volumetric capacitance of EC devices, CV (F cm−3), was calculated from EIS spectra by CV=-1/(2*π*f*Z''*v)  ,where f is frequency (Hz), Z” is the imaginary resistance (Ω) and v is the volume of two electrodes, v=2ds, d is the thickness of a single electrode .
9楼2019-02-22 14:46:14
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伊铮

铜虫 (正式写手)

上面体积比电容公式出现乱码,重新输入,上述公式是文献中出现的,请大家给予指导。
10楼2019-02-22 14:47:16
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