[发明专利]一种用于固体聚合物电解质体系的原位测试夹具及系统

权利要求书

1.一种用于固体聚合物电解质体系的原位测试夹具及系统，其特征在于，原位测试装置夹具包含：复合微电极膜/电极结合体（1），集流体（2），引出导线（3），密封垫（4）和电极固定板（5）；原位测试装置夹具通过工作电极侧及参比、对电极侧连接件进行密封、连接，与研究电极反应溶液或气体及参比电极、对电极反应气体的供应、处理、循环及排放装置构成测试系统；

所述的复合微电极膜/电极结合体（1）的两侧设置有集流体（2）和引出导线（3），参比电极、对电极侧设置密封垫（4），用电极固定板（5）将其整体固定，安装至测试系统中并连接电化学工作站进行电化学性能的测试。

2.根据权利要求1所述的一种用于固体聚合物电解质体系的原位测试夹具，其特征在于：复合微电极膜/电极结合体（1）是将雕刻有所需电极形状和面积孔洞的聚四氟乙烯薄膜置于固体聚合物电解质膜两侧并热压，然后在工作电极上滴加待测催化剂的浆料，在对电极和参比电极上滴加Pt/C催化剂浆料，利用可逆氢电极作为参比电极。

3.根据权利要求1所述的一种用于固体聚合物电解质体系的原位测试夹具，其特征在于：集流体（2）根据不同的研究对象进行选择；对于氢气的氧化反应、氧气的还原反应、甲醇和甲酸等有机小分子的电氧化反应和水的电解析氢反应，采用碳纸或者碳布作为集流体；对于水的电解析氧反应，可采用钛网等作为集流体。

4.根据权利要求1所述的一种用于固体聚合物电解质体系的原位测试夹具，其特征在于：集流体（2）覆盖在电极表面，并且与引出导线充分接触。

5.根据权利要求1所述的一种用于固体聚合物电解质体系的原位测试夹具，其特征在于：在复合微电极膜/电极结合体（1）两侧对应电极处分别设置有集流体（2）和引出导线（3），然后将其置于参比电极、对电极侧添加有密封垫（4）的两块电极固定板（5）中并用螺丝紧固。

6.根据权利要求1所述的一种用于固体聚合物电解质体系的原位测试夹具，其特征在于：在电极固定板（5）上，与工作电极，及对电极、参比电极接触的位置分别设置“田”字形孔洞，使得反应物顺利到达电极表面，同时有部分板材压制在电极表面以减小膜的溶胀变形。

7.根据权利要求1所述的一种用于固体聚合物电解质体系的原位测试夹具，其特征在于：电极固定板（5）的材质为聚四氟乙烯，电木等，厚度为5-10mm。

8.根据权利要求1所述的一种用于固体聚合物电解质体系的原位测试夹具及系统，其特征在于：原位测试装置夹具在工作电极侧及参比、对电极侧连接件的材质为玻璃，与电极固定板（5）接触的端口为磨口。

9.根据权利要求1所述的一种用于固体聚合物电解质体系的原位测试夹具及系统，其特征在于：测试系统根据不同的研究对象进行选择，对于氢气的氧化和氧气的还原等气体为研究对象的电催化反应，采用一定湿度的气体直接吹扫工作电极；对于甲醇、甲酸等有机小分子的电氧化、水的电解析氢、析氧反应等液体为研究对象的电催化反应，采用蠕动泵进行液体循环模拟实际操作中的液体流动。