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实验室验证 Jeff Dahn 教授的高精度库伦效率测试方法?

最早是在15年听合作方介绍 Jeff Dahn 的高精度库伦效率测试方法,说这套方法对添加剂筛选和电芯长期寿命评估很有效
但是因为当时实验条件太差,也没机会自己尝试一下,不过还是在网上看了不少文章,把这套方法的实现原理研究了一下。

最近比较闲,准备把这套实验方法在实验室复现一下,不知道大家是否有兴趣看,我这段时间会把测试方法和实验结果贴上来,欢迎一起讨论
这张图是 Jeff dahn 实验室的 UHPC 测试系统,来源于他在 Dalhousie 的实验室官网


UHPC_cyclers.png
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共27个回答
没有系统看过这方面的论文,希望讨论一下这两个问题:
恒流充放电设置下,电流是否会波动?
时间电流积分计算电量的方法是否存在系统误差?
keithley有带温度控制的源表...
是啥型号啊,我还真不熟悉
其实没有那么高端啦,核心设备价格还算可以接受,主要是实验条件比较苛刻...
说个大概的价格
抱歉前几天做实验比较忙,继续更新

为了达到万分之一的CE精度,J 教授提供的精度要求里面,电压和电流的都要达到万分之一。也就是如果用1A电流,读数精度要在100uA,4V电压的精度要在400uV。

我们最后选的是吉时利的源表(SMU),电压精度在万分之1.5,电流精度在万分之三。另外还用了两个七位半的万用表,一旦源表的精度不够,就用万用表读数,作为backup。

对采样速率的要求并不是很高,因为充放电都是慢速过程,J 教授的速度大约在一秒钟一次,我们提升到一秒钟三次。温度控制使用温箱,设置在35度,实验室环境温度用空调控制,设在25度。

整个系统搭建起来大概是这个样子。用SMU给电池充电放电,然后用万用表连续记录电流值和电压值。在电脑上写了个软件,用来记录数据,后续用matlab处理计算CE值。

connection 2 set.jpg

非常期待。楼主是要把他们的那套设备复制出来吗?

抱歉前面在出差,这个实验也做的断断续续的。这是两颗18650 电池在 1A 充放电条件下,20个周期的CE值,温箱温度在35度左右,可以看出来数据已经比较稳定,基本上波动在0,0005以内,但是离我们的目标还是有很大差距啊

不过至少证明温度稳定后,测试结果有很大的改善

温箱测试结果1



温箱测试结果2

期待中。敢问楼主课题组也有这样高端的仪器吗?
其实没有那么高端啦,核心设备价格还算可以接受,主要是实验条件比较苛刻
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