微分容量曲线应用与分析
充放电曲线中电压对时间（容量）的变化含有电极过程的信息，但这种变
化一般很小，不容易表现出来，对曲线微分可以将变化放大，便于观察和处理，这是对充放电曲线进行微分处理的目的。处理的方法包括：dQ/dV和dV/dQ，
常用的方法是对容量或者比容量做微分处理。dQ/dV实际上是所测的前后俩个
容量差与所对应的电压差的比，即(Q2-Q1)/(V2－V1)。一般情况下，在平台处，
电压几乎不变，而容量变化较大，表现为曲线上的尖峰。
相对于参比电极的充放电曲线真实地反映了工作电极的电极过程（三电极体系）；相对于金属锂电极的充放电曲线近似地反映了工作电极的电极过程（扣式电池）；而电池的充放电曲线表现的是正负极电极过程的叠加，因此，电池充放电曲线的微分曲线的峰不能直接确定是反映哪个电极的电极过程。因此，可以通过以下两种方法处理：（1）纽扣半电池：分别用正、负极与金属锂组装扣式电池，测试充放电曲线，进行微分，分析，详细解释见参考文献（附件）；（2）三电极电池：将电池组装成三电极体系，分别测出正、负极的充放电曲线并微分，图16是三电极电池正负极和全电池的充放电电压曲线，可以单独对正、负极充放电曲线做微分分析；
通过以上方法，再与电池充放电曲线的峰进行对比，以确定与单个电极的电极过程的相应关系。
1.测试要求
1.测试电流：尽量小，一般是0.04C；因为这个时候一般认为电流足够小，
可以忽略极化的影响，获得丰富的反应信息；
2.数据采点要求：选择电压间隔采点，一般△V=10~50mv；最好使用高精
度电压采集器来采集电压，如安捷伦、欧姆龙等，精确到小数点后6位，充电柜数据误差较大，做出来毛刺多；
3.作图方法
1.LAND作图
LAND测试系统，在“工具”菜单栏里，有个“文件数据过滤”项，可以分
段处理数据的疏密；
2.新威作图（来源于新威）
1.通过曲线设置，选择相应的X轴、Y轴
2.曲线设置好之后，通过下拉框可以选中当前显示图片
3.查看曲线，如果未能达到预期效果，可以进行数据过滤后重新绘图。如下
图点击漏斗图形，数据过滤的时候可以根据需要修改时间段数和电压间隔，可以删除电压异常点。
4.点击记录层数据展开，在右侧数据区点击选中“dQ/dV”或“dQm/dV”可以
显示相应的数据，用户可以自行复制绘图；
5. BTSDA数据复制复制所有选中数据（去除搁置）：选中数据后会回复所有
数据（搁置工步的数据除外）
可以粘贴到其他文件里面，工步间会有间隔方便做图。
指定循环后--复制
如下图显示
为什么vlookup显示的是公式6.Origin作图
将符合测试要求的(比)容量-电压曲线的数据导出复制到origin里，用容
量为y轴，电压为x轴，先做普通曲线，然后再执行analysis——
mathematics——differentiate操作，会发现book中多出一栏数据，这
就是dQ值，再以它为y轴，电压为x轴即可得到dQ/dV曲线。
7.EXCEL筛选
利用Excel也可以实现数据的筛选，具体筛选方法如下（本部分内容由
网友霞光万道整理）：
①将电压、容量的原始数据复制到excel表中A、B列，如图18所示。②将A列的第一个电压数据复制到D2列并选中，点击编辑栏中的“填充”，出现一对话框，选择“列”，填写“步长值”和“最大值”后，点击确定，如图18所示生成D列电压数据。③点击E2，输入公式=vlookup(D2,A:B,2,TRUE)，按回车，下拉
菜单或双击，数据筛选完成。
图18 Excel实现数据的筛选
筛选完成的数据导入origin软件中。然后，容量选为y轴，电压选为x轴，然后再执行analysis—mathematics—differentiate操作，会发现数据表格中多出一列数据，这就是dQ/dV值，再以它为y轴，电压为x轴作图，即可得到dQ/dV曲线。
8.问题汇总
1.为什么得到的微分电容曲线毛刺太多？
答：可能是取点的疏密不适当造成的，应采用等电压间隔采点；也可能是设
备精度不足导致，使用精度更高的电压采集器。
2.dQ/dV~V曲线：一般主要用来说明什么问题的？和CV有什么不同？
答：dQ/dV曲线可以准确反映出电池的平台电位，及有几个平台。比容量
－电压曲线直观得多。微分容量曲线是控制电流，做电量对电势变化曲线；
而CV是控制电势，得电流变化。CV是反应的电极随电压的改变，反应电
流的变化情形，可以检测电极的电化学窗口，氧化电对等等、而dV/dQ电
压随时间/容量的变化，和电极反应的各个产物相关；且这两者可以互相印

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