许多科学家对开发超级电容器感兴趣，这种电容器在带电板之间具有电解质而不是固体电介质。在电化学领域，循环伏安法（CV）常用于确定超级电容器中电极（例如碳基电极）的电容。
我经常听说理想电容器会产生矩形循环伏安 (CV)。你能帮我理解为什么会这样吗？换句话说，为什么理想电容器一施加电压V就达到恒定电流I？
我确实在许多文学文章中看到了近乎理想的简历（简历是相当长的带圆角的矩形）。但是，在其他图中，我看到了与“圆角矩形”的相对偏差，因为我看到了突然的峰值、尖峰或谷值。
例如，下面我绘制了来自Khomenko 的两个数字，Electrochimica Acta 2005 , 50 , 2499-2506。图 8（左）的“圆角矩形”行为和图 4（右）的“突峰”行为的定性原因是什么？会不会是图 8（左）中的样品对施加电势相对不活泼，而图 4（右）中的样品在外加电势时会发生氧化还原（法拉第）反应 - 表明存在所谓的赝电容被申请;被应用？
请注意，我不是在寻找特定于我链接到的文章的答案。我只是在循环伏安法的基本定性方面提出这个问题。谢谢！
一个理想的电容器会产生一个矩形的“伏安图”，因为这就是电容器的工作方式。查看通过电容器的电流方程作为电压的函数，您应该能够看到这一点。
首先，让我们澄清一下您在谈论什么图表，特别是因为您使用的是电气工程不常用的术语。我以前从电化学人员那里听说过，但我花了一段时间才意识到他们实际上在说什么。您正在慢慢地将电压从某个起点向上扫到终点，然后慢慢回到起点。X轴是电压，Y轴是电流。由于您正在绘制伏特与安培的关系，因此您将这两者一起喃喃成“伏安图”。
例如，如果正在测量一个电阻器，那么曲线的上升电压部分将是一条直线，其电流与根据电阻的电压成正比。随着电压回扫到原始值，该图将回溯上升的同一条线。不是很令人兴奋。
当涉及电化学反应时会发生有趣的事情。例如，想象一个正在测试的电池而不是电阻器。电池随着电压的升高而充电，然后随着电压的降低而放电。它不会走相同的道路前进和后退。事实上，曲线内的面积是电化学活性的粗略指示。基本上任何带有“记忆”的东西都会在电压低-高-低回路内有一个非零区域。
现在让我们考虑一个被测量的电容器。通过电容器的电流与其电压的导数成正比：
A = FV/秒
其中 A 是以安培为单位的电流，F 电容以法拉为单位，V 电动势以伏特为单位，s 时间以秒为单位。所以现在你应该能够看到，如果电压以稳定的速率（V/s 固定）增加，那么就会有一个恒定的电流。在伏安图中，这意味着一条水平线。现在，当电压降低时，会发生同样的事情，但电流的符号会翻转。这又是一条水平线，但有一些负电流（图上低于 0），而第一条线高于零。当电压从增加变为减少时，电流会立即从正变为负。电流突然变化，但电压变化很小或没有变化，从而产生垂直线。把它们放在一起，你就有了一个理想电容器的盒子。
真正需要的分析超出了化学范围，最好由电气工程师小心处理。我将简要尝试利用易于使用的电路模拟器。
我们必须首先考虑一个等效电路，我们可以将其用作模型来确定其行为。我建议如下：
其中我的变量是 R1 的电阻值，我将其设置为 0、10 和 100 欧姆。如果我们及时看到这种情况发生，那么我们会看到以下内容：
快速将这些转换为电流与电压，并在不同的电阻下运行另外两个模拟，我们得到：
这些结果是由于建立了微分方程并适当地求解它们。
你可以在这里玩我为自己制作的电路。