对于锂电池正负极材料来说，通常具有一个或多个电压平台。这意味着锂电池电压在平台范围内波动越小，对应的容量越大，在dQ/dV曲线上显示为特征峰。通常我们认为dQ/dV曲线上的每个峰代表一个电化学反应。峰值点代表材料的相变点，曲线与横坐标围成的面积代表相变过程中充电或释放的容量。
dQ/dV曲线的特点：从物理意义上描述，dQ/dV曲线可以准确地反映电池的电压平台范围以及有多少个平台。
dQ/dV曲线示例1：充电dQ/dV曲线不同样品的充电dQ/dV曲线
如果放电dQ/dV 曲线如插图所示，也存在三个峰值。 4.3 V 和3.7 V 处的前两个峰对应于层状结构LiMO2 的还原过程；第三个峰在2.7~3.3V对应于尖晶石相变过程，是尖晶石相中Mn元素的还原峰。
dQ/dV曲线示例2：放电dQ/dV曲线纳米SnO2前两个充放电循环的dQ/dV曲线
从上图可以看出：在第一次放电过程对应的dQ/dV曲线上，在0.9V附近出现了一个强峰，以后不会再出现，说明这里发生了不可逆反应（irreversereactionof氧化锡还原和SEI膜形成）。 0-0.7 V 之间的相应峰是Li-Sn 合金化和脱合金反应。第二次循环的曲线相对平滑，锂嵌入/脱嵌峰相互对应，表明锂嵌入/脱嵌过程具有良好的可逆性。
dQ/dV测试要点： 1、电流尽量小；
2、电压值区间尽量小（5MV，建议10MV左右）。
绘制dQ/dV曲线对锂离子电池进行充放电，并记录充放电参数，特别是功率和电压数据。获得这些数据后，首先对数据进行处理。我们用第n+1个数据点的电压和功率数据减去第n个数据点的电压和功率数据，就得到了dV和dQ数据。通过依次处理所有数据，我们得到一系列dV 和dQ 数据，然后将dQ 除以dV。我们得到另一个数据dQ/dV，然后以dQ/dV为纵坐标，以电压、容量或SOC为横坐标，就得到了标准的dQ/dV曲线，如图6所示。
dQ/dV曲线的物理意义也很简单，就是单位电压范围内材料所含有的容量。我们都知道，锂离子电池的正负极材料都有一个电压平台。在该电压平台上，负极容量较高，这意味着在较小的电压波动范围内有很大的容量，因此它是dQ/dV曲线上的特征峰。通常我们认为dQ/dV曲线上的每个峰代表一个电化学反应中，由于不同材料的反应电位不同，dQ/dV曲线上峰的位置和高度也会不同。
dQ/dV曲线主要反映充放电过程中正负极活性物质的相变。根据电池数据，我们可以找出dQ/dV曲线中不同特征峰对应的相位变化，然后根据循环中的dQ/dV曲线的变化趋势（图6），我们可以得出可以定性推断锂离子电池可逆容量损失的原因，为锂离子电池的设计提供参考。
图6 不同循环时间下的dQ/dV-电压曲线
dV/dQ与dV/dQ曲线
物理意义是：单位容量范围内物料的电压波动。 dV/dQ曲线的物理意义是指在一定容量附近的电压波动。曲线中出现的特征峰是两个不同电化学反应之间的“低容量区”。特征峰的位置和形状可以作为锂离子电池内部反应的指标。
dV/dQ 曲线非常接近dQ/dV 曲线。甚至两条曲线的方法都是相同的，只是分子和分母的位置改变了。两者虽然如此接近，但在物理意义上却有很大不同。 dV/dQ曲线中的峰值主要反映了活性材料在嵌锂和脱锂过程中的相变。制作dV/dQ曲线的关键是采用小电流对电池进行充放电，以消除极化因素对测量结果的影响。
如何分析dV/dQ曲线
上图是按照上述流程得到的NCA/石墨18650电池和正负极纽扣电池的-Q0dV/dQ曲线。不过，这里我们需要注意纽扣电池和全电池不同的一点，那就是纽扣电池中的Li是无穷大的，而全电池中的Li是有限的。全电池首次充放电过程中，负极会因SEI膜的形成等因素消耗部分Li。因此，实际上全电池中正极的SoC并不是从0开始的。因此，为了对比全电池和纽扣电池，需要对对比正极的曲线进行平移。下图为平移0.31mAh/cm2后的曲线。从下图中我们可以看到，在纽扣半电池中出现的峰值在18650电池中也出现了，因此我们可以根据全电池的dV/dQ曲线来分析正负极的相位变化锂离子电池在充放电过程中。
我们以NCA/石墨系统电池为例。在全电池的dV/dQ曲线中（如下图所示），特征峰1主要反映正极材料的相变，而特征峰2则由正负极组成。相变反应是共同组成的，但以负极的相变为主。特征峰3、4、5主要反映低SoC状态下负极的相变。
dQ/dV 与dV/dQ具体代表了什么意思？应该怎样理解它们？
首先我们回顾一下欧姆定律U=I*R
R代表材料阻碍单位电流的能力，理解为单位电流通过材料的难易程度；
I代表电流的几个单位；
U表示通过几个单位电流时该物质对总电流的阻碍。
不同的物质阻碍单位电流的能力不同（这是因为物质的固有性质不同），即R不同。
锂离子电池在充放电过程中，Li离子的脱嵌和嵌入会导致电极材料的物理相发生变化，同时会产生新的物质。在此过程中，电极的R每时每刻都在变化。
推导过程Q=I*t
Q为容量，表示特定时间内通过的总电流，单位为Ah。
Q/V=(I*t)/V=t*(1/R)
数学符号d是微分符号。
dQ=Q1-Q2（Q1、Q2无限接近，但不相等）
dV=V1-V2（V1、V2无限接近，但不相等）
所以有：
dQ/dV=(Q1-Q2)/(V1-V2)=(I1*t1-I2*t2)/(I1*R1-I2*R2)
因为采用恒流充放电，所以I1=I2
所以有：
dQ/dV=I1(t1-t2)/I1(R1-R2)=(t1-t2)/(R1-R2)=(t1-t2)*{1/(R1-R2)}
对于dQ/dV曲线上的点，a点为(ta1-ta2)*{1/(Ra1-Ra2)}，b点为(tb1-tb2)*{1/(Rb1-Rb2)}，
(ta1-ta2)=(tb1-tb2)
所以有：
a点与b点之差为{1/(Ra1-Ra2)}、{1/(Rb1-Rb2)}
对于dQ/dV，影响曲线变化的是{1/(R1-R2)}。
R1-R2理解为：物质在微分级通过单位电流的难度变化。
特定的R对应于特定的物质，R1-R2理解为：物质在微分阶段的变化程度。
dQ/dV越大，{1/(R1-R2)}越大，R1-R2越小，材料变化程度越小。当dQ/dV曲线达到峰值时，R1-R2最小。认为此时材料几乎没有变化，此时材料为稳定相。 dQ/dV 曲线中的峰值被认为是材料转变为稳定新相的过程。
同理，对于dV/dQ：
dV/dQ=(V1-V2)/(Q1-Q2)=(I1*R1-I2*R2)/(I1*t1-I2*t2)=I1(R1-R2)/I1(t1-t2)
=(R1-R2)/(t1-t2)=(R1-R2)*{1/(t1-t2)}
对于dV/dQ曲线来说，影响曲线变化的是(R1-R2)。
dV/dQ越大，(R1-R2)越大，材料变化程度越大。物质通过化学反应发生变化。当dV/dQ曲线出现峰值时，则认为该物质正在发生某种化学反应。在峰值时，电化学反应速率达到最大值。
怎样使用dQ/dV 与dV/dQ
影响dQ/dV 的是{1/(R1-R2)}。 dQ/dV曲线的重点是当高光（R1-R2）较小时，即曲线的重点是表达物质反应所达到的效果。稳定阶段。在剧烈的物质变化过程中，(R1-R2)会很大，{1/(R1-R2)}会很小，是曲线中纵坐标接近于零的点。
影响dV/dQ 的是（R1-R2）。 dV/dQ曲线的重点是在（R1-R2）较大时突出显示，即曲线的重点是表达物质的化学反应。稳定相周围物质的变化（R1-R2）将非常小，并且将在曲线的纵坐标上显示为较小的点。
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用户评论
哎呀，这个标题真让我头都大了，锂电池的dQ/dV和dV/dQ是什么鬼？能不能解释得简单点啊？
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看了这个科普，终于明白dQ/dV和dV/dQ是什么了，以前总是搞混淆。谢谢作者的耐心讲解！
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第一次看到dQ/dV和dV/dQ，完全不知道怎么用。不过这篇博文让我有了初步的认识，希望以后能用到。
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这个科普写得真好，不仅解释了dQ/dV和dV/dQ的含义，还教了我们如何使用。必须给作者点个赞！
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哎呀，这个dQ/dV和dV/dQ听起来好复杂，我这种门外汉看都看不懂。有没简单点的教程啊？
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学习了！原来锂电池的dQ/dV和dV/dQ这么重要，以后设计电池的时候可得好好应用一下。
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博主，你这篇科普太实用了，我之前一直对dQ/dV和dV/dQ感到困惑，现在终于明白了。
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这个dQ/dV和dV/dQ的概念真是让人头大，不过作者用通俗易懂的语言解释了，真是帮了大忙。
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感觉这个dQ/dV和dV/dQ在电池领域挺关键的，不过我还是不太懂，希望有更详细的解释。
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博主，你这篇博文太棒了，让我这个电池小白也对dQ/dV和dV/dQ有了新的认识。
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学习了，dQ/dV和dV/dQ在锂电池中的应用真是太神奇了，期待以后能深入了解一下。
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这个科普文章真不错，不仅让我了解了dQ/dV和dV/dQ，还让我对锂电池有了更深的认识。
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以前觉得dQ/dV和dV/dQ很神秘，现在终于知道它们在锂电池中的作用了，太感谢博主了。
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看完这篇博文，我对dQ/dV和dV/dQ有了全新的认识，感觉自己的电池知识又丰富了不少。
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博主，你这个科普写得真好，让我对dQ/dV和dV/dQ有了全新的认识，强烈推荐给其他朋友。
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虽然还是有点不太懂，但是这篇博文让我对锂电池的dQ/dV和dV/dQ有了初步的了解，谢谢作者！
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这个科普文章太有用啦！dQ/dV和dV/dQ在锂电池中的应用让我对电池技术有了新的认识。
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博主，你这篇科普文章让我受益匪浅，尤其是对dQ/dV和dV/dQ的理解，真是太感谢了！
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这个dQ/dV和dV/dQ的概念真是太重要了，我要好好研究一下，希望能在实际工作中用到。
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