一、技術(shù)名稱
一種固態(tài)電解質(zhì)電導(dǎo)率變溫測(cè)試模具及氣氛保護(hù)變溫裝置
二、技術(shù)概述(概述應(yīng)簡(jiǎn)明扼要,可附2-3張照片、視頻)
(一)技術(shù)類別:?jiǎn)雾?xiàng)技術(shù)
(二)技術(shù)類型:產(chǎn)品
(三)技術(shù)基本情況:
固態(tài)電解質(zhì)材料是影響固態(tài)電池性能重要的因素。而離子電導(dǎo)率是固態(tài)電解質(zhì)的關(guān)鍵指標(biāo),固態(tài)電池的循環(huán)性能與固態(tài)電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率密切相關(guān)。目前固態(tài)電解質(zhì)電導(dǎo)率測(cè)試的模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜,操作繁瑣,不能用于易吸潮的電解質(zhì)材料(如有機(jī)離子型塑性晶體),且模具跟固態(tài)電解質(zhì)的接觸并非緊密接觸,導(dǎo)致測(cè)試重現(xiàn)性差,結(jié)果不準(zhǔn)確。
為了能夠快速方便的對(duì)固態(tài)電解質(zhì)材料的性能進(jìn)行測(cè)試,需要一種新型的固態(tài)電解質(zhì)材料測(cè)試模具。
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的諸多不足之處,設(shè)計(jì)了一種固態(tài)電解質(zhì)電導(dǎo)率變溫測(cè)試模具,包括T型上阻塞電極,凹型下阻塞電極,導(dǎo)向模筒和夾具,所述T型上阻塞電極、凹型下阻塞電極與導(dǎo)向模筒之間構(gòu)成用于放置固態(tài)電解質(zhì)的模腔,其中T型上阻塞電極、凹型下阻塞電極能以定心滑動(dòng)的方式的在導(dǎo)向模筒內(nèi)壁上下往復(fù)移動(dòng),所述夾具用于夾持T型上阻塞電極和凹型下阻塞電極,所述T型上阻塞電極、凹型下阻塞電極均有用于引出電極引線的螺孔;所述的固態(tài)電解質(zhì)材料測(cè)試模具,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,體積小巧,操作方便,可用于測(cè)試變溫下易吸潮的電解質(zhì)材料(如有機(jī)離子型塑性晶體),且測(cè)試效率高,具有廣闊的應(yīng)用前景。
(四)技術(shù)示范推廣情況:已在國(guó)家基金課題研究中成功應(yīng)用,發(fā)表成果數(shù)項(xiàng),其中一篇論文(https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.1c05891)。
(五)提質(zhì)增效情況:有效避免了實(shí)驗(yàn)過程中樣品吸水情況,增加了測(cè)試可靠性,節(jié)省了大量實(shí)驗(yàn)時(shí)間。
三、技術(shù)要點(diǎn)
固態(tài)電解質(zhì)材料測(cè)試模具,使用時(shí),先將下法蘭盤和雙頭螺栓安裝固定好,將絕緣層、凹型下阻塞電極依次放置在下法蘭盤上,熱電偶探頭固定在下阻塞電極底部螺孔中,下電極接頭固定在下阻塞電極側(cè)面的電極螺孔中,將待測(cè)的固態(tài)電解質(zhì)材料制備成直徑等于凹型下阻塞電極上表面的圓臺(tái)直徑的圓片,然后按照銦片、固態(tài)電解質(zhì)圓片、銦片的順序依次層疊放置于凹型下阻塞電極的圓臺(tái)上,將密封墊分別放置在凹形下阻塞電極的凹槽內(nèi)和導(dǎo)向模筒上部,之后將導(dǎo)向模筒套裝在上述圓臺(tái)外側(cè),沿著導(dǎo)向模筒限定的空間,將T型上阻塞電極插入導(dǎo)向模筒內(nèi)并向下移動(dòng),T型上阻塞電極的下表面與凹型下阻塞電極的圓臺(tái)將三層待測(cè)材料夾在中間,并充分與待測(cè)材料接觸,待完全對(duì)齊后,在T型上阻塞電極上表面按順序放置絕緣層和上法蘭盤,之后利用雙頭螺栓將其與下法蘭盤連接固定,并通過螺栓調(diào)整上下法蘭盤施加到待測(cè)材料的壓力,使固態(tài)電解質(zhì)材料與接觸面充分接觸,之后將電極引線固定在上阻塞電極螺孔和側(cè)面的下阻塞電極螺孔中,同時(shí)將熱電偶探頭固定在底部的下阻塞電極螺孔中,將模具放置到烘箱或者其它加熱裝置中加熱到待測(cè)溫度,之后進(jìn)行交流阻抗譜測(cè)試即可;與現(xiàn)有技術(shù)相比,上述測(cè)試模具的結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單,整個(gè)模具采用模塊化設(shè)計(jì),拆裝方便,便于檢測(cè)的快速進(jìn)行。
氣氛保護(hù)變溫裝置,使用時(shí),先將下底與桶體通過長(zhǎng)螺栓固定為一體,之后將上述現(xiàn)有技術(shù)中裝配好的固態(tài)電解質(zhì)電導(dǎo)率測(cè)試模具放置在限位凹槽中,電極引線及熱電偶溫度探頭固定在固態(tài)電解質(zhì)電導(dǎo)率測(cè)試模具側(cè)面和頂部螺孔中,另一端通過上底上的真空接頭與外部檢測(cè)裝置連接,完成上述操作后將上底對(duì)齊桶體上部的同心圓螺孔,待完全對(duì)齊后利用長(zhǎng)螺栓完全固定,之后真空三通閥門通過管線與真空泵、氮?dú)饣驓鍤鈿庠聪噙B接,然后進(jìn)行氣體置換,重復(fù)數(shù)次,確保腔體內(nèi)只含有惰性氣體后關(guān)閉真空三通閥門,將低溫恒溫循環(huán)水槽與桶體外側(cè)的進(jìn)出水口相連接,用于實(shí)驗(yàn)的降溫過程,之后將加熱管連接到外設(shè)的溫度控制器上用于實(shí)驗(yàn)的升溫過程,之后通過調(diào)節(jié)加熱管溫度和循環(huán)水量調(diào)節(jié)桶體內(nèi)的溫度,當(dāng)溫度達(dá)到待測(cè)溫度之后直接進(jìn)行交流阻抗譜測(cè)試即可;與現(xiàn)有技術(shù)相比,上述氣氛保護(hù)變溫裝置,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,體積小巧,操作方便,成本低,整個(gè)裝置采用模塊化設(shè)計(jì),拆裝方便,便于測(cè)試的快速進(jìn)行。且該裝置具有氣密性,可避免測(cè)試過程中電解質(zhì)材料的吸水。
四、適宜區(qū)域
有機(jī)離子型塑性晶體類電解質(zhì)電導(dǎo)率測(cè)試。
五、注意事項(xiàng):無
六、聯(lián)系人信息
蘭孝征 化學(xué)院 13793833533 lanxzh@sdau.edu.cn
項(xiàng)目來源:山東農(nóng)業(yè)大學(xué)