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纽扣电池测试
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项目简介
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结果展示
在纽扣电池测试中，常用的测试方法有恒流充放电、倍率性能、循环性能、循环伏安CV、交流阻抗EIS等，通过这些测试方法，可以全面评估电池的性能、安全性和可靠性，为电池的设计、生产和应用提供科学依据，下面依次详细介绍这些测试项目：
充放电测试（图a、图b）是电池性能评估的关键步骤，它可以帮助我们了解材料的比容量、库伦效率以及稳定性；充放电参数包括测试电流、截止电压、充-放电模式（恒流充电、恒压充电、恒流放电）、循环次数等；充放电测试一般采用小电流密度测试，比如0.1C、0.2C或者50mA/g、100mA/g。
倍率测试（图c、图d）表示电池在单位时间内放电或充电的能力，其数值等于放电或充电电流与电池额定容量的比值，比如选择0.1C、0.5C、1C等不同的电流密度测试，评估电池在不同电流密度下的性能表现，尤其是在快充条件下的表现，0.1C对应充电10h，放电10h，1C对应充电1h，放电1h。
循环性能测试（图e）一般采用较大的电流密度，比如0.5C、1C等重复放电-充电过程进行循环寿命测试，记录电池在多次充放电循环后的性能变化，循环次数一般超过500甚至达到几千次。
循环伏安CV测试（图f）用于研究电池的充放电过程、电极材料的活性、电化学反应的可逆性等，氧化峰和还原峰分别代表电池的氧化反应和还原反应，峰的位置和形状可以提供关于电极材料和电解质之间相互作用的详细信息。扫描速率会影响峰的位置和形状，通常选择0.1mV/s、0.2mV/s等比较小的扫速测试；如果用于赝电容计算，一般会测试0.1-1mV/s之间4-5个不同的扫速。
EIS测试（图g、图h）有助于理解电池在充放电过程中的动力学行为，可以评估电池内部阻抗和电化学性能、研究电池的充放电过程和界面反应、诊断电池的健康状态和老化程度等。
EIS拟合（图i）需要选择一个能够合理描述电池内部电化学过程的等效电路模型，常见的模型包括Randles电路及其变体，它们包括电阻（R）、电容（C）、Warburg阻抗（W）等元件。
样品要求
粉末样品颗粒一般不超过75 µm，手摸无颗粒感，送样之前最好自己用玛瑙研磨一下，电池类测试样品准备100mg以上。
常见问题
1. EIS常用的拟合软件有哪些以及如何拟合数据
电化学阻抗谱的分析软件有很多，例如Zview、ZMan、ZsimpWin等。相较于其他阻抗谱分析软件来说，Zview是最为基础的软件，拟合教程可以阅读科学指南针-测试万事屋文章 https://mp.weixin.qq.com/s/YZP9yy4Ba_pUEwKgDBJufg
2. 电池常用的粘结剂有哪些，有什么优缺点
电极中使用的常见粘合剂包括PVDF、PTFE、聚丙烯酸（PAA）、苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR）、聚环氧乙烷（PEO）、羧甲基纤维素钠（CMC）和藻酸盐（Alginate）等。PVDF具有较高的化学、电化学和热稳定性，在吸收电解质后能提供良好的离子电导率，目前使用最广泛，但对于超高质量负载电极（>20 mg/cm2）来说粘结性是不够的，也难以适应电极大的体积变化。PTFE机械性能和氧化稳定性最好，但粘附性和导电性较差，常用于干法电极工艺。PEO具有出色的离子导电性，但在高电压下的抗氧化性较差，目前应用较少。PAA、CMC和藻酸盐机械性能方面不如PVDF，但是水溶性的并且富含羧基或羟基，有助于形成更强粘附性；SBR具有非常高的弹性，通常与CMC混合以弥补彼此的缺点，在硅负极材料中经常使用。详细介绍可以看：https://doi.org/10.1039/D3IM00089C
