教程:怎样为赝电容CVs扩充相同电位数据量
感谢京都大学的杨博士给予赝电容k1Tool拟合工具高度评价!
赝电容拟合需要在相同的电位下,对5条以上的CV电流数据进行拟合。k1Tool快速拟合工具,也是基于这个算法,通过JavaScript编程实现的。(文末有k1Tool不同版本的网址链接)
然鹅,实际测试时,因不同的测试仪器而异,在不同的扫描速度(例如0.2,0.4,0.6,...,1 mV/s)下,得到的CV数据中数据行数是不一致的,这样无法共用相同的电位数据列。
今天,谭编给大家总结两种方法,来确保赝电容拟合所需CV曲线数据具有相同的行数。
1. 仪器参数的设置技巧
有些仪器可以通过以下两种设置实现不同扫速CV数据具有相同的行数。
(1)设置采样率:1 mV/point
例如从1~0V范围扫描(一圈CV共2000 mV),虽然不同扫速测试一圈所需的时间不同,但是2000 mV÷1 mV/point=2000 points
(2)梯度采样法
感谢杨博提出的另一种测试参数设置的方法,谭编称之为“梯度采样法”。
也就是让扫速与采样率的乘积相等,例如:
0.1 mV/s× 200 s/点=20mV/point
0.2 mV/s×100s/点=20mV/point
0.5 mV/s×40s/点=20mV/point
总之,这两种方式,其实都是设置采样率(mV/point)。
2. Origin轨迹插值法补全数据
首先,复制数据。
从Excel将不同CV(具有单独的电位数据列)拷贝到Origin的空数据表中,按Ctrl并点击多选各个电位列,再右键set as X。
然后,进行轨迹插值
选中某一圈数据,选择菜单Analysis-Mathematics-Trace Interpolation(轨迹插值)。
注意:在弹窗中有个input和Output分别是源数据和输出数据,需要将Output改为“[Book1]Sheet2!(A,B)”,可以从input中复制过来修改为Sheet2,这样可以新建一个Sheet2数据表,而且经过一系列这样的操作之后,会产生一个补全数据之后的与sheet1表结构相同的数据表。
另外,需要修改我们想要扩充的数据行数(看原数据中行数最多的那个单元格所在的行数),去除勾选,填入2004(本文的数据最多有2004行)。确定即可,对其他需要扩充数据的两列数据进行相同的操作。
到这里,你可能会疑问了,这样处理的曲线还是吻合的吗?
谭编将处理前后的某一条CV绘制出图看看,为了好看,谭编将某条曲线向上平移挪开对比一下,是吻合的。
最后,整理共用电位E列的数据表
按下Ctrl不放,点击每列电位数据的表头,实现多选、挑选第一列公共电位和后续的每一组CV的电流数据列。Ctrl+C复制,然后在新的表格中按Ctrl+V粘贴即可。
这里有个小问题,通过轨迹插值后,我们才有第一组CV的电位作为公共电位数据列后,绘制的CV曲线好像变形了(如上面动图的最后几帧所示)。所以,这个方法还是不准确。
谭编对插值前后的电位和误差率绘图如下,误差还是很大的,还是建议大家采用仪器参数的设置比较准确。
关于赝电容k1Tool,目前有三个成熟的版本2.0、2.5和2.6,分别为完整曲线(可能会出现拟合交叉)、跳点拟合、弃点拟合(抛弃R2<0.95,避免交叉) 。
k1Tool的网址分为本刊服务器和阿里云服务器,本刊服务器在北京时间晚八点到次日早八点期间,校外IP是限制访问的,需要输入学工号和密码访问;阿里云服务器不受影响。
k1Tool V2.0
http://journal.scnu.edu.cn/editortan/cc/
http://www.upub.online/cc/
k1Tool V2.5
http://journal.scnu.edu.cn/editortan/cc/v2.5
http://www.upub.online/cc/v2.5
k1Tool V2.6
http://journal.scnu.edu.cn/editortan/cc/v2.6
http://www.upub.online/cc/v2.6
欢迎大家使用和反馈使用中遇到的问题,谭编将继续优化升级该工具。
另外,大家若有其他工作量大的数据处理与绘图,也可以告诉谭编,谭编将开放出类似的快捷小工具,供广大科研人员免费使用。
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