一种熔盐电化学多功能原位表征装置及使用方法

    公开(公告)号:CN112858414A

    公开(公告)日:2021-05-28

    申请号:CN202110141904.6

    申请日:2021-02-02

    摘要: 本发明的实施例公开一种熔盐电化学多功能原位表征装置及使用方法,属于高温电化学分析技术领域。该发明装置可同时支持原位拉曼、原位光学和原位同步辐射扫描于一体,可实现包括高温熔体结构解析、电极三维形貌的原位可视化展示以及深入、全面地理解相应的演化过程。该装置具体由真空保温炉体和透明电解槽两部分构成,真空保温炉体通过设计内凹拉曼拐角物镜入口、光学可视化窗口、补光窗口、铝箔透射窗口、透明石英炉膛、两段式加热电阻丝等系统实现上述三种功能;而透明电解槽则是将常规竖式电阻炉的炉管与坩埚统一于一体,并通过加工实现坩埚和炉体底部旋转台的连接,进而实现测试过程中电解槽随着旋转台的转动而转动,并得到电极断层图片。

    一种基于CT技术的高温电化学体系电极界面3D形貌表征方法

    公开(公告)号:CN112964739A

    公开(公告)日:2021-06-15

    申请号:CN202110141737.5

    申请日:2021-02-02

    IPC分类号: G01N23/046 G01N27/416

    摘要: 本发明的实施例公开一种基于CT技术的高温电化学体系电极界面3D形貌表征方法,属于电化学过程原位表征技术领域。所述高温电化学体系电极界面3D形貌表征方法是一种将计算机原位断层扫描技术和高温熔盐电解质电解技术相结合的表征方法,具体来说是将电解的数据通过原位CT技术的帮助在原位进行建模分析,获得整个电解过程的电极界面3D形貌,实现对电解过程机理的电极界面3D形貌随时间的演化过程的研究。本发明具有高精度、高亮度、高准直、高效率、非破坏性和实时性等特点。通过该方法,可以记录高温熔盐电解过程中,随电解时间推进,电极表面3D形貌演变的图像信息,从而更加深刻地揭示电化学反应机理。

    一种采用液态金属镓为负极的铝离子电池

    公开(公告)号:CN110289444A

    公开(公告)日:2019-09-27

    申请号:CN201910547362.5

    申请日:2019-06-24

    IPC分类号: H01M10/054 H01M4/38

    摘要: 一种采用液态金属镓为负极的铝离子电池,属于电化学电池领域。本发明所述电池特征在于,包含纯度99.9%-99.999%的液态镓负极、正极、氯化铝与无机酸盐电解液以及根据具体情况而选的隔膜。液态金属镓直接置于电池底层作为负极,或置于坩埚内作为负极。采用固态导电材料作为液态镓负极极耳。充电过程,铝离子在液态镓负极表面还原为铝原子并溶解扩散进入液态镓体相,放电过程,溶解于液态镓中的铝原子扩散至镓表面并氧化为铝离子进入电解液。充放电电压范围0.1-2.4V,电流密度范围0.01-10A g-1。本发明所采用的液态镓负极具有抗腐蚀、抑制Al枝晶,并可循环利用的特点。基于该负极的铝离子电池,具有循环寿命长、能量密度高、安全稳定的优点,可用于大规模储能或汽车动力电池等。

    一种熔盐电化学多功能原位表征装置及使用方法

    公开(公告)号:CN112858414B

    公开(公告)日:2022-02-25

    申请号:CN202110141904.6

    申请日:2021-02-02

    摘要: 本发明的实施例公开一种熔盐电化学多功能原位表征装置及使用方法,属于高温电化学分析技术领域。该发明装置可同时支持原位拉曼、原位光学和原位同步辐射扫描于一体,可实现包括高温熔体结构解析、电极三维形貌的原位可视化展示以及深入、全面地理解相应的演化过程。该装置具体由真空保温炉体和透明电解槽两部分构成,真空保温炉体通过设计内凹拉曼拐角物镜入口、光学可视化窗口、补光窗口、铝箔透射窗口、透明石英炉膛、两段式加热电阻丝等系统实现上述三种功能;而透明电解槽则是将常规竖式电阻炉的炉管与坩埚统一于一体,并通过加工实现坩埚和炉体底部旋转台的连接,进而实现测试过程中电解槽随着旋转台的转动而转动,并得到电极断层图片。

    一种基于CT技术的电化学电极三维形貌原位表征方法

    公开(公告)号:CN112858413A

    公开(公告)日:2021-05-28

    申请号:CN202110141901.2

    申请日:2021-02-02

    IPC分类号: G01N27/26 G01N23/046

    摘要: 本发明的实施例公开一种基于CT技术的电化学电极三维形貌原位表征方法,属于电化学过程原位表征技术领域。所述电化学电极三维形貌原位表征方法是一种将计算机原位断层扫描技术和电解技术相结合的表征方法,具体来说是将实验电解质置于定制的反应器内,CT可正常工作;电解过程将电极下放在电解质内,施加一定的电压或电流进行电解;电解的同时,以一定的小角度旋转电解池,同时以X射线扫描被研究电极,得到一系列二维断面图片,通过特定的图像算法处理得到二维断面图还原电解过程的3D效果图,通过对时间轴的控制实现电解过程机理的可控化4D研究。本发明具有高精度、高亮度、高准直、高效率、非破坏性和实时性等特点。

    一种熔盐电化学原位拉曼表征装置

    公开(公告)号:CN217112159U

    公开(公告)日:2022-08-02

    申请号:CN202123175862.2

    申请日:2021-12-16

    IPC分类号: G01N27/26 G01N21/65

    摘要: 本实用新型提供一种熔盐电化学原位拉曼表征装置,属于电化学冶金技术领域,装置包括:反应壳体,具有第一开口的容纳空间;盖体,盖合在反应壳体上,且盖体上具有第二开口,第二开口与第一开口相对;光学窗口,位于第二开口下方;样品坩埚,位于光学窗口下方,用于盛放电解质样品;加热单元,与样品坩埚连接,用于对电解质样品进行双重加热;电极单元,用于对电解质样品进行电解。通过本实用新型实施例提供的装置可以揭示真实电解环境下、电极界面实时产生的各种物质;能够更加全面检测电极界面产生的各种物质信息;真实、实时、全面的物质检测,有助于人们深入理解电极过程。

    一种晶面交换电流密度的测量方法

    公开(公告)号:CN117147643A

    公开(公告)日:2023-12-01

    申请号:CN202310880680.X

    申请日:2023-07-18

    摘要: 本发明公开的一种晶面交换电流密度的测量方法,属于电化学测试领域。本发明实现方法为:采用自主搭建的三电极单颗粒电化学测试系统测量多个微米尺度颗粒的电化学阻抗谱,获取多个单晶颗粒的电流密度;采用X射线衍射技术获取材料晶体结构信息;采用高分辨透射电子显微镜测量单个颗粒任意暴露面的晶面类型;对单晶颗粒进行三维重构获取颗粒几何信息;通过晶体结构信息,暴露面的晶面类型信息和各个暴露面间的夹角信息,标定出所有暴露面的晶面类型;根据多个颗粒所有暴露面的晶面类型、对应暴露面的面积和颗粒的电流密度计算出晶体材料不同晶面的交换电流密度。本发明可用于微米尺度晶体材料晶面交换电流密度的测量,定量化分析材料的电化学活性。

    快速定量化测量层状电极材料层间离子相互作用力的方法

    公开(公告)号:CN114646599A

    公开(公告)日:2022-06-21

    申请号:CN202210275511.9

    申请日:2022-03-21

    IPC分类号: G01N21/25 G01B11/14

    摘要: 本发明涉及一种快速定量化测量层状电极材料层间离子相互作用力的方法,属于能源电池领域。本发明采用机械方法直接获得层状电极材料层间嵌离子结构,在机械控制层间距离的同时,利用轴线相互垂直两个圆柱面间形成的具有高空间分辨率的多光束干涉条纹测量层间距的变化,结合已知弹性模量的弹簧计算出其相互作用力,获得高空间分辨率的层间距——层间相互作用力曲线。此外,还可以同时测量多个层间嵌离子结构叠加后的整体层间距——层间相互作用力曲线。这种方法避免了传统电化学方法制备层状电极材料层间嵌离子结构的复杂流程,可以同时测量层状电极材料层间嵌离子结构的层间距及层间相互作用力,精度高,简单直接易操作,可移植性高。

    一种商业电池全生命周期内多种气体原位检测方法

    公开(公告)号:CN112858911A

    公开(公告)日:2021-05-28

    申请号:CN202110023388.7

    申请日:2021-01-08

    摘要: 本发明涉及一种商业电池全生命周期内多种气体原位检测方法,属于商业电池技术领域。所述方法为通过使用气体传感器对电池内部产生的气体进行实时检测,测试过程中外接电化学工作站及传感器数据分析设备,改变测试条件并进行充放电循环测试,同时采集气体传感器数据,实现对全生命周期内、不同条件下电池内部气体浓度随电压电流变化的实时监测。本发明可用于检测不同类型商业电池全生命周期(容量保持率>80%)内产生的气体,实现了实时在线气体定量测量,由气体传感器替代气相色谱等大型分析设备,检测时间快,灵敏性较高,可对低浓度气体进行检测,并可用于不同类型商业电池在不同工况及测试环境下的气体检测且所得数据真实无干扰。