EDLC单电极比容量计算推导
把一个电极看作一个电容器(实际上,由于电极上多孔的存在,在每个孔壁附近都会形成双电层,都可以看作一个微型电容器。对电极整体来说,实际上是无数个微型电容器的复杂串连和并联形成的复合体,而这个复合体又可以等效成一个大的电容器)。因此,对实验用电容器来讲,可以等效成两个电容器的串连,即:? ?? ?
??○+—||—||—○–
C1 C2
电容器的总电容量CEDLC=1/C1+1/C2;
若EDLC中的两个极化电极相同(材料、重量、性质等都相同),即C1=C2
则C EDLC=1/C1+1/C2=1/C1+1/C1=2/ C1;
可得:C1=2C EDLC
就比容量而言,电容器的总比容量cEDLC=C EDLC /(m1+m2);
单电极的比电容量c1= C1/m1=2C EDLC/m1;
若考虑EDLC中的两个电极相同(材料、重量、性质等都相同),即m1=m2;
则cEDLC= C EDLC /2m1;
可得:C EDLC=2cEDLC?m1;
所以:c1= 2C EDLC/m1=4 cEDLC?m1/ m1=4cEDLC;
即单电极的比容量等于EDLC总比容量的4倍。
因此,测试中活性物质的比电容量可由下式求得:
? ? ? ? C极=4CEDLC=4CEDLC/(m1+m2)
? ? ? ? 该式的前提条件是两个电极片完全相同(材料、重量、性质等都相同),若电极质量存在差异,应该以小质量电极的质量进行计算。
? ? ? ? 因为在恒流充放电情况下进行,CEDLC= I?Δt/ΔV
? ? ? ? 所以C极=4 I?Δt/m?ΔV,式中m代表单电极的活性物质重粒?