儲能新材料電學(xué)綜合測試系統(tǒng)

隨著能源需求的不斷增加以及對環(huán)境友好能源的需求，新型能源儲能材料的研究成為了當(dāng)前的熱門領(lǐng)域之一,。在開發(fā)新一代的儲能新材料時,，對其性能的測試與分析是至關(guān)重要的一環(huán),，儲能新材料電學(xué)綜合測試系統(tǒng)可以通過各功能測試模塊,，系統(tǒng)的幫組科研人員從能量密度,、功率密度,、循環(huán)壽命,、安全性四個方面對新材料性能進(jìn)行分析檢測,，評估材料的性能指標(biāo),，判斷是否符合應(yīng)用要求。

系統(tǒng)配置

測試模塊

01.電壓擊穿（介電場強）

由能量密度可知,，擊穿場強相對于介電常數(shù)對于材料能量密度的影響更為突出,，獲得高能量密度對復(fù)合材料擊穿場強提出了更高的要求。

通過上位機系統(tǒng)控制高壓擊穿測試模塊,，可以安全,、便捷、準(zhǔn)確的對測試樣品進(jìn)行工頻下的交流,、高壓直流擊穿試驗,，測試出擊穿場強。甚至可以通過測試軟件設(shè)置直流輸出時間,，以完成樣品的極化過程,。

02.高低頻介電頻譜、溫譜

用于分析寬頻,、高低溫環(huán)境下儲能新材料的阻抗Z,、電抗X、導(dǎo)納Y,、電導(dǎo)G,、電納B、電感L,、介電損耗D,、品質(zhì)因數(shù)Q等物理量，同時還可以分析被測樣品隨溫度,、頻率,、時間、偏壓變化的曲線,。

03.高溫絕緣電阻

高精度的電壓輸出與電流測量,，即使在高低溫環(huán)境下可能很好的屏蔽背景電流，保障測試品質(zhì)，適用與儲能新材料在不同環(huán)境溫度下絕緣性能的檢測,。

04.熱釋電測試

不論是薄膜還是塊體形式的儲能材料,，都可對其進(jìn)行熱釋電性能測試。采用電流法進(jìn)行測量,，材料的熱釋電電流,、熱釋電系數(shù)、剩余極化強度對溫度和時間的曲線,。

05.TSDC熱刺激極化電流

熱刺激電流（TSC）是研究熱釋電材料中陷阱結(jié)構(gòu)和陷阱結(jié)構(gòu)所控制的空間電荷存貯及運輸特性的工具,，同時也是研究熱點材料結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變和分子運動的重要手段。諸如：分子弛豫,、相轉(zhuǎn)變,、玻璃化溫度等等，通過TSDC技術(shù)也可以直觀的研究材料的弛豫時間,、活化能等相關(guān)介電特性,、

06.充放電儲能密度測試

用于研究介電儲能材料高電壓放電性能，同目前常見的方法是通過電滯回線計算高壓下電介質(zhì)能量密度,，測試時,，樣品的電荷釋放至高壓源上，而非釋放至負(fù)載上,，也就是說,，通過電滯回線測得的能量密度會大與樣品實際釋放的能量密度，不能正確評估儲能材料的正常放電性能,。華測充放電測試具有專門設(shè)計的電容放電電路來測量,，首先將測試材料充電到給定電壓，之后通過閉合高速MOS高壓開關(guān),，將存儲在儲能材料中的能量釋放到電阻器負(fù)載中,，更符合電介質(zhì)充放電原理。

07.電聲脈沖法空間電荷測量

空間電荷是指在材料特定區(qū)域內(nèi)電荷分布不均勻的現(xiàn)象,。該現(xiàn)象是由于載流子的擴散和漂移運動所導(dǎo)致的,，在材料的局部區(qū)域產(chǎn)生了電荷累積，從而使材料改變了原本的電中性狀態(tài),?？臻g電荷的存在對材料的電學(xué)性能有著重要的影響,，可能導(dǎo)致電場畸變,、絕緣性能下降等問題。

電聲脈沖法（PEA）空間電荷測試可以便捷準(zhǔn)確地測量固體儲能材料內(nèi)部空間電荷分布,電聲脈沖法可以測量較厚的介質(zhì),，可以在帶電狀態(tài)下直接測量絕緣測試樣品中的空間電荷分布,，最小可測空間電荷密度為4μC·cm^-3,最小可測試樣厚度為0.2mm。

08.靜電電壓

靜電是一種處于靜止?fàn)顟B(tài)的電荷，雖然其總電荷量不大,，但其瞬間釋放所產(chǎn)生的高電壓與大電流非常容易對周邊電路,、設(shè)備乃至人員造成損害。對儲能材料的靜電性能（包括面電荷密度與電阻）進(jìn)行測試,，可以對后期防靜電工程設(shè)計和改善儲能系統(tǒng)的抗靜電性能設(shè)計提供數(shù)據(jù)支持,，對周圍電路的靜電敏感電子元器件選型提供參考依據(jù)。

配置模塊

功能	測試儀表	測試環(huán)境配件/夾具
電壓擊穿（介電場強）	高壓電源	變溫油浴槽溫度范圍：RT~250℃（視絕緣介質(zhì)性能）
高低頻介電溫譜	阻抗分析儀	高低溫冷熱臺溫度范圍：-185℃~600℃	高溫近紅外爐溫度范圍：RT~1450℃	高低溫環(huán)境箱溫度范圍：-185℃~450℃
高溫絕緣電阻測試	高阻計/源表	高低溫冷熱臺溫度范圍：-185℃~600℃	高溫近紅外爐溫度范圍：RT~1450℃	高低溫環(huán)境箱溫度范圍：-185℃~450℃
熱釋電測試	高阻計/靜電計	高低溫冷熱臺溫度范圍：-185℃~600℃	高低溫環(huán)境箱溫度范圍：-185℃~450℃
TSDC熱刺激電流測試	高阻計/靜電計	高低溫冷熱臺溫度范圍：-185℃~600℃	高低溫環(huán)境箱溫度范圍：-185℃~450℃
充放電儲能密度測試	充放電測試模塊	變溫測試盒溫度范圍：RT~250℃（視絕緣介質(zhì)性能）
靜電電壓	高阻計/靜電計	靜電變溫測試罐溫度范圍：
空間電荷測試	示波器+高壓電源+功率放大器	電聲脈沖法空間電荷測試夾具