QCM-I石英晶體微天平有助于實時研究發生在電極充放電、以及隔膜材料物理化學性質的變化，對電池領域研究正在作出重要貢獻。電池在充放電的過程中，電極材料選擇，電解液隔膜，以及電池表面化學物質的改變都會影響電池質量的變化。
QCM-I石英晶體微天平的結構原理：
起初被應用在空氣或者真空中檢測物質在表面的吸附，現代科技的發展也使得它擁有在液相中檢測物質吸附的能力。該系統的核心是石英晶體傳感器。當傳感器兩端施加電壓時，石英晶體會在共振頻率處引發一個小的剪切振動。如果在晶體表面上吸附一層薄膜，晶體的振動就會減弱，并且這種振動的減弱或者頻率的降低隨著薄膜的厚度和密度變化。當芯片表面有物質吸附時，芯片的頻率會降低。
含石英晶體振蕩器，頻率計數器，快速數字信號發生器，高分辨高速數據采集系統，電位電流信號濾波器，信號增益，iR降補償電路，以及恒電位儀／恒電流儀。電位范圍為±10V，電流范圍為±250mA。電流測量下限低于50pA。
QCM-I石英晶體微天平和恒電位儀/恒電流儀集成使得測量變得十分簡單方便。
采用時間分辨的方式測量頻率的改變。傳統的方法是采用頻率直接計數的方法，要得到1Hz的QCM分辨率，需要1秒的采樣時間。要得到QCM分辨率，需要10秒的采樣時間。我們是將QCM的頻率和一標準頻率的差值作周期測量，從而大大縮短了采樣時間，提高了時間分辨。
可在毫秒級的時間里得到更好的頻率分辨。當和循環伏安法結合時，可允許掃描速度下獲得QCM的信號。這對需要較快速的測量尤為重要。
