[发明专利]一种金属枝晶原位观察装置及其使用方法

权利要求书

1.一种金属枝晶原位观察装置，其特征在于，包括底座(3)，底座(3)的内部设置有电解液或固态电解质，电解液或固态电解质的上方共平面设置有两块金属或金属和集流体，两块金属或金属和集流体间隔0.1～10mm设置组成对称或非对称微电池，底座(3)的上方设置有基底(1)，基底(1)的下侧设置有集流体层(2)，集流体层(2)的一端与底座(3)连接，另一端与金属连接，底座(3)的外侧与集流体层(2)之间设置有密封粘合材料(4)。

2.根据权利要求1所述的金属枝晶原位观察装置，其特征在于，基底(1)采用透明材料制成，透明材料包括硅酸盐玻璃、钢化玻璃、石英、陶瓷、聚合物、塑料或树脂。

3.根据权利要求1所述的金属枝晶原位观察装置，其特征在于，集流体层(2)的厚度为10nm～100μm。

4.根据权利要求1所述的金属枝晶原位观察装置，其特征在于，集流体层(2)为具有良好电子电导且不与所观测金属发生反应的金属，石墨或石墨烯中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的金属枝晶原位观察装置，其特征在于，金属包括金、银、铜、铝和锡。

6.根据权利要求1所述的金属枝晶原位观察装置，其特征在于，底座(3)的长度和宽度在1～10cm之间，采用玻璃、石英、陶瓷、聚合物、塑料或树脂制备而成。

7.根据权利要求1所述的金属枝晶原位观察装置，其特征在于，密封粘合材料(4)为普通胶、AB胶和树脂中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的金属枝晶原位观察装置，其特征在于，集流体层(2)与基底(1)的连接方式包括电子束蒸镀、磁控溅射、原子层沉积、喷涂或粘合。

9.根据权利要求1所述的金属枝晶原位观察装置，其特征在于，电解液为有机和无机电解液中的一种，固态电解质包括液态电解质、纯无机电解质、聚合物电解质、有机无机复合电解质和凝胶电解质。

10.根据权利要求1所述的金属枝晶原位观察装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将电解液或固态电解质置于底座内，将待观察的两块金属或一块金属和一块集流体共平面置于电解液或固态电解质上，两块金属或金属和集流体间隔设置组成对称或非对称微电池；

S2、将附有集流体层的基底置于步骤S1的对称或非对称微电池上，使集流体层与金属保持接触，采用光学显微镜对准基底上无集流体区域同时观察到两个平面放置的金属或一块金属和一块集流体，采用密封粘合材料进行密封处理；

S3、将外接电化学工作站分别连接集流体层两侧，输入电压±10V，电流±1A的电化学信号，同时用光学显微镜观察枝晶的行为。