01缩减讲稿 超级电容器电极的制备及性能测试

1、图 6可见，活性炭电极在0V1V 范围内，CV曲线均呈现出较理想的电容矩形特征。曲线关于零电流基线基本对称，说明材料在充放电过程中所发生的氧化还原过程基本可逆。当扫描速度增加到80mV/s的时候，CV曲线仍没有偏离矩形；同时，当扫描电位方向改变时，电流表现出了快速响应特征，说明电极在充放电过程中动力学可逆性良好。另外，由于界面可能会发生氧化还原反应，实际电容器的CV图总是会略微偏离矩形。因此，CV曲线的形状可以反映所制备材料的电容性能。对于赝电容型电容器，从循环伏安图中所表现出的氧化还原峰的位置，我们可以判断体系中发生了哪些氧化还原反应。图 SEQ 图 * ARABIC 7 Ni(OH)2电极

2、的循环伏安曲线 REF _Ref310876103 h 图 7是Ni(OH)2电极在不同扫描速度下的伏安特性曲线。从伏安特性曲线可以明显看出，在电极的工作势窗内，随着扫描速度成倍地增加，同一电压下对应的电流也成倍增大，说明电极的容量和扫描速度无关，这从侧面反映了Ni(OH)2电极具有良好的可逆性。从 REF _Ref310876103 h 图 4还可以看出，在扫描电势范围内，出现法拉第氧化一还原峰，说明在扫描电势范围内，极化电极发生了法拉第氧化一还原反应，氢氧化镍的电化学反应如式(4.1)所示。EC500电化学工作站介绍 仪器与设备EC500电化学工作站，三电极系统。图 SEQ 图 * ARA

3、BIC 7 循环伏安装置图认识仪器电极插头 测量电极线的端口，电极线一端为7 孔插头，另一端为4 个电极夹。Scan 扫描指示灯：工作状态处于扫描时，指示灯亮。Sampling 采样指示灯：工作状态处于采样时，指示灯亮。Comm 通讯指示灯：仪器进行通讯时，指示灯亮。Power 电源指示灯：仪器电源接通时，指示灯亮。电极安装在电极固定夹三个孔上分别固定工作电极、反电极和参比电极。图 SEQ 图 * ARABIC 15 三电极图三电极接法如下：工作电极线WE：连接研究电极。（绿色插头电极夹）参比电极线RE：连接参比电极（甘汞电极）。（黄色插头电极夹）辅助电极线CE：连接对电极（铂电极）。 （红色

4、插头电极夹）开机并打开电化学分析系统EC500 电化学工作站采用的是视窗操作，所有的命令都是通过视窗中的菜单完成的，更容易上手。设置菜单操作方法选择：点击“设置”菜单下的“方法选择”按钮，打开方法选择界面。EC500 电化学工作站“方法选择界面”中共有八大类，四十一种方法。选择循环伏安法。参数设置：点击“参数设置”按钮打开参数设置界面。设置实验参数：初始电位，终止电位，采样间隔，扫描速度，静止时间，电流极性，循环次数等；系统设置：点击“系统设置”按钮可以打开系统设置界面。通讯测试：点击“通讯测试”按钮可以弹出通讯测试界面。控制菜单点击“开始、停止”按钮，可以运行试验、停止实验。点击“暂停”按钮

5、，实验会暂停，当再次点击“暂停”按钮时实验会继续进行。开始测试后扫描电位和响应电流随时间的变化被实时记录在电化学工作站中，同时循环伏安曲线被显示在电脑显示器上。然后根据测试结果可以对实验参数进行及时地调整。文件菜单保存文件 点击“保存文件”，可以保持全部的实验数据及图形至目的路径。读取文件 点击“读取文件”，可以在存储路径内读取全部的实验数据及图。导出为TXT 点击“导出为TXT”，可将实验数据导出，形成“txt”格式的纯文本文件。打印图形 点击“打印图形”，可将实验图形由打印机打印输出。实验内容电解液的配制7mol/L（w/w 30%）KOH 溶液作电解质，用10ml小烧杯做电解池。电解液不

6、循环使用，注意回收。电极的预处理：铂电极用Al2O3粉末（粒径0.05 m）将电极表面抛光。用重铬酸混合液、热硝酸、王水等洗净，然后用蒸馏水清洗。在与测定用的电解液相同组成的溶液中做几遍电位扫描。循环伏安法测定电极性能作图法处理将文本文档数据用exsel软件打开选择第n条曲线数据复制粘贴到Origin软件中，在软件表格中左上角空白格中有黑箭头指向所有数据，即选中所有数据，点左下面绘图的图标，第一个斜线，即可绘图。注意事项使用电化学工作站应注意工作电极夹与其余两个（辅助电极夹，参比电极夹）不能短接。平时仪器不用时， 可以用模拟电解池来连接，或者关掉电源。对于电化学试验，国际上规定，当电流为负值时

7、，表示是阴极电流，电流为正值时是阳极电流。而有时用户的习惯正相反。实验结果的好坏与电极的处理有直接关系，一般来讲，电极处理的好，实验结果接近可逆反应的理论，否则，为准可逆反应。每一次循环伏安实验前，必须严格处理电极。每次扫描结束后，进行下次扫描前应将溶液搅动，防止电极表面的累积效应。在扫描过程中，溶液应静止，避免扰动。实验完毕，清洗电极、电解池，将仪器恢复原位，桌面擦拭干净。思考题：我们在微机中输入的电压是工作电极相对参比电极的还是对电极的? 在电化学工作站软件中，首先要选择合适的电化学技术。然后在该技术的参数窗口中设定参数。输入的数值并不是电压，应该称为电位。这个电位数值指的是相对于参比电极电位的工作电极电位。实验当中,参比电极的作用是什么? 我们知道，所有的电位数值都是相对于氢离子的电位值，规定在标准情况下，氢离子的电位为0。平时所说的电极电位都是相对于某一个比较稳定的参比电极而言的，常用的