一种电化学纳米压腔制造技术

本发明专利技术提供一种新型电化学纳米压腔技术，包括：微型电池系统和控制系统。其基本工作原理为：采用可嵌入离子的电池负极材料包覆目标纳米尺度样品材料，使其形成核壳结构，通过控制系统精确控制壳层电极材料进行电化学反应，引起壳层材料的离子嵌入(膨胀)或脱出(收缩)，实现对所包覆样品的压力效应。采用该纳米压腔技术，针对被包覆纳米样品材料可实现百万大气压级别的压缩，同时可实现原位连续增压

【技术实现步骤摘要】
一种电化学纳米压腔


[0001]本专利技术涉及高压装置技术和纳米材料力学
，特别涉及一种电化学纳米压腔。

技术介绍

[0002]压力和温度是改变物质属性的基本状态参量。但长期以来，人们对压力的认识和理解远滞后于温度。其主要原因在于：实验上高压的产生和高压环境下材料物性检测都极具挑战性，高压科学的发展极大地依赖于高压技术的创新和突破。
[0003]目前主要的高压技术包括大压机(比如：六面顶压机)和金刚石压砧技术。大压机可以压缩毫米尺度样品材料，金刚石压砧技术主要可以压缩微米级样品材料。以上世纪金刚石压砧技术的专利技术为代表的高压技术的进步和现代光谱(中子、X光、拉曼、红外等)探测技术的发展将高压科学研究推向了一个崭新水平，创造性地促成了一系列新材料的合成并发现诸多材料在常温常压下所不具备的特殊物理化学现象和性能，如压力诱导非晶化、高压晶体学复杂性、高压纳米效应、压力诱导费米面嵌套、高压超导、超硬材料、金属氢等，加速了高压科学的发展。
[0004]当前，基于金刚石对顶压砧技术和先进光谱实验分析仅能获得平均化的高压样品材料结构性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电化学纳米压腔，其特征在于，包括：微型电池系统和控制系统，所述微型电池系统为化学储能电源，包括可脱/嵌阳离子的电池负极材料，所述电池负极材料内设有用于包覆样品材料的核壳结构；所述电池负极材料连接所述控制系统，所述控制系统用于对所述微型电池系统的工作状态进行控制和检测，以及用于所述微型电池系统形成可逆电化学反应并对包覆的所述样品材料压缩。2.如权利要求1所述的一种电化学纳米压腔，其特征在于，所述微型电池系统还包括：电池正极材料、电池电解质材料和金属集流体，所述电池负极材料的其中一侧连接电池电解质材料，所述电池电解质材料远离电池负极材料的一侧连接电池正极材料；所述电池正极材料远离电池电解质材料的一侧、所述电池负极材料远离电池电解质材料的一侧分别连接金属集流体；所述金属集流体分别连接所述控制系统。3.如权利要求2所述的一种电化学纳米压腔，其特征在于，所述控制系统包括电压
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电流控制系统、通电装置控制系统、负载装置系统和电路开关控制系统；所述电压
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电流控制系统的一端连接所述金属集流体远离所述电池负极材料的一侧，所述电压
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电流控制系统的另一端连接负载装置系统；所述负载装置系统的另一端连接电路开关控制系统；所述电路开关系统和金属集流体远离电池正极材料的一端连接；所述电路开关控制系统和金属集流体之间并联另一个电路开关控制系统；所述负载装置系统和电压
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电流控制系统之间并联通电装置控制系统，所述通电装置控制系统和另一个所述电路开关控制系统电性连接。4.如权利要求3所述的一种电化学纳米压腔，其特征在于，所述电压
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电流控制系统为电化学工作站；所述负载装置系统为可调负载；所述通电装置控制系统为电源，所述电路开关控制系统为开关。5.如权利要求2所述的一种电化学纳米压腔，其特征在于，所述电池负极材料为可嵌入或脱出离子的包覆层，且所述包覆层包括单相复合材料或多相复合材料，多相复合材料的所述包覆层依次包覆在所述样品材料的外侧。6.如权利要求1所述的一种电化学纳...

【专利技术属性】
技术研发人员：高翔，陈永金，杨文革，
申请(专利权)人：北京高压科学研究中心，
类型：发明
国别省市：