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微分求导:一劳永逸计算微分曲线

时间:2020-09-02 来源:编辑之谭 浏览:

 

4月25日,『编辑之谭』分享了两种微分求导方法(平均求导法、交叉求导法),并在5月2日得到了『微算云平台』的首推封面文章转载,该文受到广泛关注和好评。

Origin+...神操作:从充放电曲线绘制微分电容曲线

(感谢Crusher指出笔误:斜率是应该为tan())

 

谭编首次提出的这两种微分求导方法,可以对电池的充放电曲线数据进行处理,计算得到微分容量曲线数据,完美地绘制出电池的微分容量曲线,弥补了Origin绘图软件微分不成功的缺陷。

 

谭编提出的这两种微分求导方法,可以针对任何曲线,计算其微分曲线,可以从微分曲线中找到非常细微的变化。

 

因为,在一条实验曲线上,其变化可能是缓慢的攀升或下降,有的地方曲线陡峭,有的地方相对平缓。有时候,曲线有多个平台或者几乎看不出平台。但这些现象并不代表:什么也没发生。

我们可以通过对曲线的数据进行微分求导处理,在得到的微分曲线中,那些细微的拐点、平台的地方均出现一个峰,平台越明显,这个微分峰越尖锐。因此,微分曲线是一个放大镜,可以将细微的变化展现出来。

 

 

这里非常感谢来自武汉大学的一位博士Crusher,他采用Matlab软件编程对谭编提出的微分求导方法进行了科学性的论证,同时对电化学基础知识进行了诠释。

问题1:怎样求微分电容?

问题2:微分电容到底是什么?

问题3:从数学上进一步深层探讨求解微分电容方法的可信性和局限性。

 

对于问题1:我们提供了一个Matlab脚本文件(看大家的反响,好的话准备再出一个Python脚本)。只需将实验数据粘贴并保存在excel文件里,利用Matlab程序自动读取excel文件,一键操作,自动进行微分处理并绘制出微分曲线。如果你是个实用主义青年,学到这一步就可以了,这个Matlab脚本足以应付此类曲线的数据处理。但勤奋好学的你肯定不满足于此,那么请往下看。

 

对于问题2:小编将手把手地帮你彻底了解微分电容是怎么一回事,从而做到库里有粮,心里不慌,以不变应万变。如果你是个标准的化学学霸而对数学不感兴趣,那么到这里也就可以了,但是作为祖国新时代的大学生,我想你会忍不住看第3个问题:

 

对于问题3:从数学上讲,方法1严格吗?

上述这些内容分别发布在《微分求导:一劳永逸地计算科研数据的微分曲线》专题文章的系列目录中。

有兴趣的网友,欢迎利用这两种方法,对您所遇到的任何实验数据曲线进行微分处理,验证一下谭编提出的这两种微分求导方法的可行性、普适性。

例如,从热重(TG)曲线数据,通过计算微分曲线得到相变温度、结晶水失水反应温度、脱水反应温度、分解反应温度、恒重温度等等。

大家可以尝试验证一下,从TG曲线数据计算其微分曲线,并与实验测得的一次微分DTG曲线对比,研究是否吻合?

 

如果是,那我们可以不用做DTG曲线了,或者因什么原因我们没条件补充DTG实验了,用谭编的微分求导方法对TG数据进行微分,代替DTG,是不是很省事?当然,TG曲线的微分还有待验证。

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