超级电容器的三种测试方法详解

超级电容器的三种测试办法详解集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-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cyclicvoltammetry(CV)由CV曲线，可以直观的知道大致一下三个方面的信息Voltagewindow（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。

Specificcapacitance（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）Cyclelife（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：thechangeofspecificcapacitance（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）degreeofreversibility(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) Cyclelife（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。

KAMCAP 超级电容器的试验方法及设备一、范围规定了KAMCAP 超级电容器的主要实验方法，并推荐相关的试验设备。

二、依据标准 IEC 62391-1《Fixed electric double-layer capacitors for use in electronic equipment – Part 1:Generic specification 》Q/KMNY001-2006《电化学电容器》 二、试验方法2.1 容量capacitance2.1.1 恒流放电方法constant current discharge method 2.1.1.1 测量电路图1 – 恒流放电方法电路 2.1.1.2 测量方法measuring method◎ 恒流/恒压源的直流电压设定为额定电压（UR ）。

◎ 设定表2中规定的恒电流放电装置的恒定电流值。

◎ 将开关S 切换到直流电源，除非分立标准中另有规定，在恒流/恒压源达到额定电压后恒压充电30min 。

◎ 在充电30min 结束后，将开关S 变换到恒流放电装置，以恒定电流进行放电。

图2 电容器的端电压特性◎ 测量电容器两端电压从U1到U2的时间t1和t2，如图2所示，根据下列等式计算电容量值：恒流/恒压源恒流放电装置直流电流表 直流电压表 转换开关 待测电容电压（V ）其中C 容量（F ）； I 放电电流（A ）； U1 测量初始电压（V ）； U2 测量终止电压（V ）；t1 放电初始到电压达到U1（s ）的时间； t2放电初始到电压达到U2（s ）的时间。

放电电流I 及放电电压下降的电压U1和U2参见表2。

分级方法应依据分立标准。

a ）如果ΔU3超过初始特性中充电电压的5%（0.05×UR ），电流值减小至一半，五分之一或十分之一。

b ）放电电流值10A 或以下的有效数字个数为一位，计算值的第二位应四舍五入。

c ）放电电流值超过10A 的有效数字个数为两位，计算值的第三位应四舍五入。

简单的超级电容容量测试方法
要测试超级电容的容量，可以使用以下简单的方法：
1. 首先，将超级电容器充电至满电状态。

确保电容器已经完全放电，以避免测试结果的干扰。

2. 使用一个恒定电流源（如电流表和可调电源）将电容器放电。

通过测量电容器在一定时间内放电的电流变化，可以计算出电容器的容量。

3. 连接电流表和电容器，并记录初始电流值。

4. 开始放电，并在一定时间间隔内记录电流值。

可以选择不同的时间间隔，以获得更精确的结果。

5. 根据放电电流的变化曲线，使用以下公式计算电容器的容量：
容量（F）= 电流（A）/ 变化率（A/s）
其中，变化率是指电流的变化量除以时间间隔。

6. 根据上述步骤，可以得到电容器的容量值。

请注意，在测试过程中要注意安全，并确保正确连接电路和仪器。

如果不确定如何进行测试，建议咨询专业人士或参考设备的说明书。

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;mAh/g 是指每克活性物质所能储存的电量=It/mF/g 是指每克活性物质的电容=It/mV如果把比作,电压比作高度, 那么就是的横截面积;所以两者是通过联系起来的,没有一个常数因子。

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•t⑵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。

超级电容器实验报告（一）引言概述:
超级电容器是一种新型的储能装置，具有高能量密度、快速充放电、循环寿命长等特点。

本实验旨在研究超级电容器的基本原理、性能测试和应用前景。

本文将从电容器的结构与工作原理、性能测试方法、性能参数、应用领域以及未来发展方向五个方面阐述超级电容器的相关知识。

一、电容器的结构与工作原理
1. 介绍超级电容器的基本结构，包括正负极材料、电解液和隔离层等。

2. 解释超级电容器的工作原理，包括离子吸附和分离、双电层电容和电化学电容等。

二、性能测试方法
1. 介绍超级电容器的电容测试方法，包括交流电容测试和直流电容测试。

2. 解释超级电容器的内阻测试方法，包括交流内阻测试和直流内阻测试。

三、性能参数评估
1. 讨论超级电容器的能量密度和功率密度的概念和计算方法。

2. 介绍超级电容器的循环寿命评估方法，包括循环稳定性测试和寿命预测方法。

四、应用领域
1. 介绍超级电容器在能源储存领域的应用，如电动车辅助动力、再生能源储存等。

2. 讨论超级电容器在电子设备领域的应用，如电子产品的快速充电和持续供电等。

五、未来发展方向
1. 探讨超级电容器的研究趋势，如材料改进和结构优化等。

2. 分析超级电容器在新兴应用领域的潜力，如智能穿戴设备和无人驾驶技术等。

总结:
通过本实验，我们深入了解了超级电容器的结构与工作原理，了解了性能测试方法和评估参数，探讨了超级电容器在各个应用领域的潜力，并展望了其未来的发展方向。

超级电容器作为一种新型的储能装置，具有广阔的应用前景和发展空间，必将在能源存储和电子设备领域发挥重要作用。

超级电容器的性能测试及优化研究近年来，随着科技的不断进步和需求的增长，超级电容器作为一种新型的储能方式逐渐被广泛应用于电动汽车、智能家居、可穿戴设备等领域。

然而，在实际应用中，超级电容器存在一些问题，如电容不足、循环寿命短等。

因此，对于超级电容器的性能测试和优化研究显得尤为重要。

一、超级电容器基本性能测试超级电容器的基本性能包括电容量、电压、内阻等。

其中，电容量是衡量超级电容器存储能力的重要指标，也是超级电容器性能测试的主要内容之一。

针对电容量的测试，一般采用交流电阻法或者直流放电法。

交流电阻法主要是通过测量宏观电极之间电阻的变化情况，来推算电容量大小。

直流放电法则是以电容器放电时间为基础，通过公式计算电容量大小。

此外，电压与内阻也是超级电容器的基本性能指标之一。

电压是指电容器能承受的最大电压值，内阻则是指电容器在充放电过程中所产生的能量损耗。

二、超级电容器循环寿命测试超级电容器作为一种新型的储能方式，其循环寿命一直是人们关注的焦点。

循环寿命指超级电容器在经过多次充放电之后能够保持正常工作的时间。

为了测试超级电容器的循环寿命，一般采用循环充放电法。

具体来说，将超级电容器充满电后，通过外界设备进行循环充放电测试。

将充放电循环执行一定的次数后，观察超级电容器的性能是否有所变化或退化。

三、超级电容器性能优化研究超级电容器的性能测试只是开始，更加重要的是，如何优化超级电容器的性能。

超级电容器性能优化研究的主要方向包括以下几个方面。

首先，改变材料，提高超级电容器电解液的导电效率。

这主要包括采用新型的电解质材料、增加电解质浓度，提高电容器的导电效率和储能性能。

其次，通过结构优化，提高超级电容器的性能。

超级电容器结构优化的主要方向包括改变电极、调整电极空气孔隙率、改变电解质渗透系数等方法，以提高电容器的压差承受能力和循环寿命。

最后，利用外界设备对超级电容器进行集成调控，实现超级电容器在不同应用场景下的最优化性能。

超级电容器测试标准超级电容器是一种新型的电子元件，具有高能量密度、高功率密度、长寿命、快速充放电等特点，广泛应用于电力系统、新能源汽车、轨道交通、电子设备等领域。

为了确保超级电容器的性能和可靠性，需要对其进行严格的测试。

本文将介绍超级电容器的测试标准及测试方法。

首先，超级电容器的测试标准应包括静态特性测试和动态特性测试两部分。

静态特性测试主要包括电容量测试、内阻测试、泄漏电流测试等。

电容量测试是指在一定的电压下测量超级电容器的储能能力，内阻测试是指测量超级电容器的内部电阻，泄漏电流测试是指测量超级电容器在放电状态下的泄漏电流。

动态特性测试主要包括循环寿命测试、高温寿命测试、快速充放电测试等。

循环寿命测试是指对超级电容器进行多次充放电循环，以评估其寿命特性，高温寿命测试是指将超级电容器置于高温环境下进行长时间测试，快速充放电测试是指对超级电容器进行快速充放电，以评估其快速响应能力。

其次，超级电容器的测试方法应符合国际标准和行业标准，如IEC 62391、IEC 62391-1、GB/T 20857等。

在进行测试时，应严格按照标准要求进行，确保测试结果的准确性和可靠性。

同时，还应注意测试设备的选择和校准，确保测试设备的精度和稳定性。

另外，超级电容器的测试应在专业的实验室或测试机构进行，确保测试环境的稳定性和可靠性。

在测试过程中，应严格按照测试流程进行，避免人为因素对测试结果的影响。

同时，还应对测试数据进行及时、准确的记录和分析，以便后续的数据处理和结果评估。

最后，超级电容器的测试结果应及时报告给相关部门和客户，以便他们对超级电容器的性能和可靠性进行评估和验证。

同时，还应对测试过程中发现的问题和不良现象进行分析和处理，以提高超级电容器的质量和可靠性。

总之，超级电容器的测试标准和测试方法对于保证其性能和可靠性至关重要。

只有严格按照标准要求进行测试，并确保测试环境的稳定性和可靠性，才能得到准确可靠的测试结果，为超级电容器的研发和应用提供有力的支持。