[实用新型]一种电极载具及具有该载具的电极装置

说明书

本实用新型公开了一种电极载具及具有该载具的电极装置，其中，电极载具包括上载体和下载体，上载体上形成有通孔结构，下载体为导电载体，上面设置有薄片电极放置区，该下载体还连接有一导线；电极装置包括该电极载具和设置在电极载具的下载体上电极放置区的导电薄膜层。该装置结构简单、制作方便，对固设其中的导电薄膜层方便进行电化学性能检测。当导电薄膜层为纳米多孔碳膜时，可以使该导电装置的比表面积更大，让电极获得更高的测量精度，同时纳米多孔碳膜为纯碳材料，不含粘结剂，赋予电极更好的导电性和抗干扰性。通过热熔胶或石蜡膜对电极边缘密封，保证电极的密封性，避免由于电解液的侧面渗透影响电极稳定性。

技术领域

本实用新型涉及一种导电装置，具体涉及一种电极载具及具有该载具的电极装置，属于新材料应用技术领域或电化学领域。

背景技术

在电池中电极一般指与电解质溶液发生氧化还原反应的位置。电极有阴阳之分，一般阴极获得电子，发生还原反应；阳极失去电子，发生氧化反应。电极可以是金属或非金属，只要能够与电解质溶液交换电子或离子，即成为电极。

常见电极的导电基底主要有三类:（1）泡沫金属，如泡沫镍，泡沫铜等。这类导电基底具有三维多孔的网状形貌，孔径尺寸在微米级，常被用作超级电容器、电催化剂、电池电极等材料的导电基底。但是泡沫金属对环境pH十分敏感，无法在酸性体系下工作。（2）导电玻璃，如氧化钢锡（ITO）玻璃，掺氯二氧化锡（FTO）玻璃等。这类导电基底对酸碱不敏感，稳定性较好，常被用作电化学传感器、太阳能电池电极等材料的导电基底。但是导电玻璃没有微观的三维形貌，仅为平面结构。（3）碳材料，如碳纳米管、石墨烯、乙块黑等。这类材料可以在微观下与其它材料形成复合结构，以提供导电性能。因此，碳材料不仅常用作导电基底中的导电剂，也常用作许多半导体材料的导电基底。但是在随后的应用中，必须用粘合剂将粉末材料粘合、制作成为薄膜状的极片，或是涂抹在玻碳电极等电极的表面才能进一步使用，没有前两种导电基底的宏观机械完整性。

因此，具有三维多孔形貌、耐酸碱环境且具有机械完整性的导电基底十分有意义。在过去十年中，许多的制造块状（或连续体）纳米多孔碳材料的技术已经被开发出来，例如，碳凝胶或碳块体，碳膜，碳带，碳布等。其中，纳米多孔碳薄膜（NCS）同时具有三维多孔形貌、耐酸碱环境和机械完整性，非常适合用于电极的导电基底。但是由于NCS像其他多孔炭质块体材料一样具有一定的脆性，在实际应用中，NCS不易夹持（如用导电夹子）进行后续的测试和运用。类似的石墨烯凝胶、石墨烯片、碳纳米管巴基纸、碳纳米管膜、碳晶须纸、碳纤维纸等多孔导电脆性材料都具有这样的技术应用的挑战。当将这一类薄片多孔材料的一端用导电夹子或导电胶与导线连接起来时，难免会发生折断和电解液渗透腐蚀连接部位的情况。另外这类薄片电极的面内电阻偏大，导致电极表面的电阻极化偏大，径向反应不均匀等问题。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的问题，提供了一种新型的电极载具及具有该载具的电极装置。

为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案：

一种电极载具，包括上载体和下载体，所述上载体上形成有用于开放电极的通孔结构，所述下载体为导电载体且其表面设置有电极放置区，所述下载体还连接有一导线。

优选地，前述上载体为石英载玻片（或称为盖玻片），所述通孔位于电极放置区上方，直径为0.1-100mm，所述通孔边缘与临近上载体/盖玻片边缘的距离大于1mm。通过通孔，可以使得设置在上载体和下载体之间的导电材料或电极材料在不暴露下载体的情况下，尽可能大地接触电解液。

更优选的，前述通孔的直径为5-10mm，优选为10mm，所述通孔边缘与临近上载体边缘的距离为1-3mm，优选为3mm，若导电薄膜层为正方形，则该通孔即为直径比方形导电薄膜层边长稍小一点的内接圆。通过通孔边缘与临近上载体边缘的距离为3mm，可以保证制作时的次品率较低，节省了材料。