[发明专利]一种三电极体系电化学测试装置

说明书

本发明涉及一种三电极体系电化学测试装置，属于电化学测试技术领域。所述电化学测试装置包括电子导体柱、绝缘层、电子导电层、工作电极放置孔、辅助电极、底座和参比电极；电子导体柱、绝缘层、电子导电层、辅助电极、参比电极均以工作电极放置孔的轴心为基准呈中心对称结构；工作电极放置孔的底面的面积小于等于1.76mm²；参比电极的面积是工作电极放置孔的面积的2倍以上；参比电极与工作电极放置孔的底面的距离小于等于工作电极放置孔的底面的面积数值的1.5倍；所述电化学测试装置的测试准确性高，应用范围更为广泛，并且结构简单，密封性好，其结构与实体电池接近。

技术领域

本发明涉及一种三电极体系电化学测试装置，属于电化学测试技术领域。

背景技术

电化学研究测试中经常采用三电极体系电化学测试装置。但是传统三电极体系电化学测试装置，例如：EQ-3ESTC15三极电池测试装置，设备可分为上、中、下三个部分，上、下两部分分别安放工作电极和辅助电极，而中间部分是装入参比电极，工作电极和辅助电极直径不超过15mm，参比电极为外径不超过26mm，内径大于15mm的圆环；这类电化学测试装置存在着以下缺点：

(1)结构复杂、密封性差、并且该装置的结构与实体电池差异大，不能真实反映出实际电池的性能特点；

(2)工作电极面积相对较大，获得的实验结果不够精确；

(3)工作电极、辅助电极与参比电极三者的相对位置没有达到中心对称结构，不能保证工作电极均匀极化。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种三电极体系电化学测试装置，所述电化学测试装置结构简单、密封性好，结构与实体电池接近；工作电极尺寸小，获得的实验结果更为准确；工作电极、辅助电极与参比电极的设置，以工作电极放置孔的轴心为基准点，实现了辅助电极和参比电极均以工作电极放置孔的轴心为基准呈中心对称结构，保证工作电极均匀极化；工作电极与参比电极之间的距离很小，可以减少欧姆降的影响，提高测试的准确性，同时距离可调控；本发明所述装置的适用范围更为广泛，可以在无水条件下测量碱金属离子二次电池的正/负极粉末材料或者碱土金属离子二次电池的正/负极粉末材料上阳离子嵌脱过程，多种碱金属、碱土金属、铝等电化学沉积溶解，电解液电化学窗口以及电解液对集流体腐蚀等电化学行为。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下。

一种三电极体系电化学测试装置，所述电化学测试装置包括电子导体柱、绝缘层、电子导电层、工作电极放置孔、辅助电极、底座和参比电极。

底座的凹槽内放置有片状参比电极；参比电极上方设有空间，在该空间内放置隔膜和电解液、或者固态电解质、或者准固态电解质；所述空间的上方为辅助电极；辅助电极的上方为电子导电层；辅助电极和电子导电层的内侧为绝缘层；辅助电极和电子导电层的总高度小于等于绝缘层的高度。

绝缘层的内侧为电子导体柱；绝缘层的顶部低于电子导体柱的顶部；绝缘层的底部低于电子导体柱的底部。

绝缘层的底部设有一个孔，该孔的顶部能够被电子导体柱的底部完全覆盖，且该孔的内侧与电子导体柱的底部形成的孔道为工作电极放置孔。

绝缘层的底面设有扇面细沟槽，该扇面细沟槽是从工作电极放置孔的外侧向绝缘层的底面边缘方向延伸的。

电子导电层和底座的外侧分别设置有第一接线柱和第二接线柱。

辅助电极、部分电子导电层、部分绝缘层、部分电子导体以及工作电极放置孔也位于底座的凹槽内。

电子导体柱、绝缘层、电子导电层、辅助电极、参比电极均以工作电极放置孔的轴心为基准呈中心对称结构。

工作电极放置孔的底面的面积小于等于1.76mm²。

参比电极的面积是工作电极放置孔的面积的2倍以上。