教程 | 如何利用Origin从CV曲线中求比电容

如何使用OriginLab软件从循环伏安CV曲线数据计算比容量（）

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比容量的公式如下：

其中，是库伦电荷，是活性质量，是电位。

我们知道或

将式(2)带入式(1)可得：

分子分母同时除以

式中，是CV的电位扫描速率，可以用代替

或

下面展示一个CV曲线

在CV曲线中，从电位V1增加到V2时，电流发生变化，因此，式(3)可以写成它的最初形式：

如果我们仔细分析式(4)可以发现，左边的积分代表CV曲线的面积

因此，式(4)可以写成：

对于某种材料来说，均为常数，因此式(5)可以解为：

在CV曲线中存在3个区域，如下图所示：

在充电时，Area=A1，式(6)可以写成：

同理，在放电时，式(6)可写成：

怎样计算CV曲线所围成区域的面积？采用式(7)减去式(8):

化简后得到：

然后变形可得

比电容公式式中，为比电容(F/g)，为CV曲线面积(AV)，为活性物的质量(g)，为CV曲线的扫描速率(V/s)，(V2-V1)为CV测试的电位窗口（扫描电位范围）。

我们可以使用式(10)在Excel软件中计算。

参数如下：

测试方法：采用3 mg样品负载的三电极体系，以10 mV/s的扫速从0~0.8 V范围测试CV曲线。

下面我们求面积，点击菜单：分析-数学-多边形面积(Polygon Area)，选择绝对面积。请看演示动图：

通过上述操作，求出了面积A。如果不用Excel，只用Origin软件可以计算吗？

当然可以！

接下来在Origin中新建一个表格，在f(x)单元格中输入：

A/(2*D*B*10^-3*C)

即可计算。具体演示如下：

注意：Origin中列变量采用大写字母，例如A(X)列用A表示这一列的数据；扫速单位mV/s需要*10^-3来换算为V/s。