如何使用恒电位仪研究电池的性能和退化?

电池是将电能储存为化学能的系统。充好电的电池有两个部分,这两个部分具有不同的电位,可以将电位应用到其他设备上。电流就会流动,连接的设备就有了电能。

电化学测量可以确定电池的特性,例如电池的充放电频率、电池中储存的电量或电池随时间的变化情况。

表征电池特性有多种方法,采用哪种方法通常取决于需要观察的参数。最常见的技术是 电化学阻抗谱(EIS)和充放电曲线。

充放电曲线

充放电曲线最基本的形式是重复恒定电流的两个步骤。在第一步中,施加电流给电池充电,直到达到设定的电位。然后反转电流方向,对电池放电,直到达到某个电位。我们的 教程视频中将介绍如何进行充放电循环

例如,电池研究人员通过研究电池每次循环所储存和提取的电量,来预测电池的使用寿命。通过观察注入的电量和提取的电量之间的比率,可以估算出效率。

电化学阻抗光谱仪

EIS可以提取不同组件对电池整体阻抗的影响。因此,无需打开电池即可监测电池内部的许多变化。例如,可以观察到固态电解质界面 (SEI) 的形成。有关 EIS 的更多详情,请参阅我们 知识库中的文章。