一种用于固体聚合物电解质体系的原位测试夹具及系统技术方案

本实用新型专利技术属于电催化剂活性评价方法领域，公开了一种用于固体聚合物电解质体系的原位测试夹具及系统。将碳纸分别放于微型化膜/电极组件两侧的电极上并用导线引出，将整个电极置于电极固定板中间，然后通过工作电极侧及参比、对电极侧的连接件进行密封、连接，安装至测试系统中并连接电化学工作站进行相关参数的测定，该装置可以很好地解决测试过程中的膜溶胀问题，从而较为准确、有效地原位评价用于聚合物电解质燃料电池和水电解电催化剂的电化学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种用于固体聚合物电解质体系的原位测试夹具及系统
本技术属于电分析测试装置领域，特别地涉及一种用于固体聚合物电解质体系的原位测试夹具及系统。
技术介绍
固体聚合物电解质作为一种安全、绿色环保的电解质，现已被广泛地应用在燃料电池和水电解中。为了提高电催化性能并降低催化剂成本，高性价比的催化剂受到人们的广泛关注，因此一种能够有效地用于电催化剂性能及反应过程的评价方法及测定装置是十分重要的。目前，对于催化剂性能的评价方法有两种，一种是液态电解质三电极体系，即采用一定浓度的酸或碱水溶液作为电解质，载有催化剂浆料的玻碳电极作为工作电极进行电催化性能评价。该评价方法虽然体系简单、操作方便快捷、催化剂使用量少、成本低，但是测试环境与实际应用环境的差距较大，如电解质相态和种类不同、固固界面和固液界面的相容性不同，并且阴离子会干扰催化剂的电催化性能。另一种方法就是制备膜电极组件进行电化学性能评价，该方法是在应用条件下进行电池性能的评价，可以全面地评价出电催化剂的催化性能，但是膜电极组件的制作工艺繁琐、所需催化剂用量较多、成本高、影响因素较为复杂，所以不适用于新型电催化剂的性能评价。专利20161092本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于固体聚合物电解质体系的原位测试夹具及系统，其特征在于，原位测试装置夹具包含：复合微电极膜/电极结合体（1），集流体（2），引出导线（3），密封垫（4）和电极固定板（5）；原位测试装置夹具通过工作电极侧及参比、对电极侧连接件进行密封、连接，与研究电极反应溶液或气体及参比电极、对电极反应气体的供应、处理、循环及排放装置构成测试系统；所述的复合微电极膜/电极结合体（1）的两侧设置有集流体（2）和引出导线（3），参比电极、对电极侧设置密封垫（4），用电极固定板（5）将其整体固定，安装至测试系统中并连接电化学工作站进行电化学性能的测试。

【技术特征摘要】
1.一种用于固体聚合物电解质体系的原位测试夹具及系统，其特征在于，原位测试装置夹具包含：复合微电极膜/电极结合体（1），集流体（2），引出导线（3），密封垫（4）和电极固定板（5）；原位测试装置夹具通过工作电极侧及参比、对电极侧连接件进行密封、连接，与研究电极反应溶液或气体及参比电极、对电极反应气体的供应、处理、循环及排放装置构成测试系统；所述的复合微电极膜/电极结合体（1）的两侧设置有集流体（2）和引出导线（3），参比电极、对电极侧设置密封垫（4），用电极固定板（5）将其整体固定，安装至测试系统中并连接电化学工作站进行电化学性能的测试。2.根据权利要求1所述的一种用于固体聚合物电解质体系的原位测试夹具及系统，其特征在于：复合微电极膜/电极结合体（1）是将雕刻有所需电极形状和面积孔洞的聚四氟乙烯薄膜置于固体聚合物电解质膜两侧并热压，然后在工作电极上滴加待测催化剂的浆料，在对电极和参比电极上滴加Pt/C催化剂浆料，利用可逆氢电极作为参比电极。3.根据权利要求1所述的一种用于固体聚合物电解质体系的原位测试夹具及系统，其特征在于：集流体（2）根据不同的研究对象进行选择；对于氢气的氧化反应、氧气的还原反应、有机小分子甲醇和甲酸的电氧化反应和水的电解析氢反应，采用碳纸或者碳布作为集流体；对于水的电解析氧反应，可采用钛网作为集流体。4.根据权利要求1所述的一种用于固体聚合物电解质体系的原位测试夹具及系统，其特征在于：集流体（2...

【专利技术属性】
技术研发人员：马树华，龙志，徐鹏远，李艳凯，孙洋，张小康，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：新型
国别省市：山东,37