【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电化学测试与能源收集，具体涉及一种改进的电化学测试装置及方法。
技术介绍
1、在电化学测试中，三电极体系被广泛应用。传统的三电极体系的电化学装置一般采用上端开口，在上盖板架设三电极系统(分别为参比电极、对电极以及工作电极)的方式，这种传统的电化学池在测试催化材料的电化学特性时存在以下缺点：由于需要将所测材料涂覆在工作电极的表面，工作电极的基底与材料往往存在空隙，使所测材料的电化学性能无法完全体现；在外场存在的情况下，工作电极与对电极往往面积不等或者是需要给外场的施加留出足够的空间，从而导致工作电极与对电极不能形成完全对称的结构，不能保证工作电极性能达到最佳。另外，不同材料的成膜特性、充放电特性和耐溶液稳定性不同，因此不能采用用单一的贵金属铂片来作为收集电荷的载体，需要设计新的电化学测试系统，来解决工作电极与催化材料之间电荷传输问题和外场施加下，电化学测试可靠性问题。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的上述不足之处，本专利技术的目的在于提供一种改进的电化学测试装置及方法，该改进的测试方法由设计的测试装置实现，装置由电极系统、柔性挤压系统和电荷收集系统构成；能够提高电极材料与集流体的电荷传输，从而提升电化学测试的效率与可靠性；可用于多物理场下材料的电容特性及电催化特性测试。
2、为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：
3、一种改进的电化学测试装置，包括：
4、电荷收集系统：为导电铜箔，导电铜箔包括第一导电铜箔和第二导电铜箔，
5、绝缘胶：粘贴并覆盖于导电铜箔与导电玻璃的接触部分；
6、电极系统：包括工作电极和对电极，在粘有第二导电铜箔的导电玻璃的内侧下部附着有测试材料，形成工作电极；在粘有第一导电铜箔的导电玻璃的内侧下部附着有活性炭，形成对电极；
7、玻璃纤维：设于工作电极和对电极之间，用于工作电极和对电极的相隔；
8、柔性挤压系统：包括柔性挤压件，所述柔性挤压件为绝缘橡胶块，绝缘橡胶块设于工作电极与电化学池体的侧壁之间，且与工作电极及电化学池体侧壁均紧密贴合；
9、电化学池体：用于材料的电容量测试、电化学反应窗口测定等；其为一上端开口的密闭容器。
10、所述电化学池体内装有电解液，导电玻璃上的导电铜箔通过导线分别与电化学工作站的工作电极与对电极相连接(用于电荷收集)；所述绝缘橡胶块、对电极、工作电极和玻璃纤维均设置于池体内。
11、进一步地，该电化学池还包括ag/agcl参比电极，放置于电化学池体内。
12、进一步地，所述池体为长方体结构，其长度为2-3cm，宽度为0.6-0.8cm，高度为2-3cm，池体壁厚为0.2-0.3cm，材质为石英玻璃。
13、进一步地，所述导电玻璃为规格相同的两片，其为长方形，高度1.5-2cm，宽度1-1.5cm，厚度为0.1-0.2cm，能恰好两片平行竖立于所述池体之中。
14、进一步地，在一片导电玻璃导电面的下部附着1-1.2mm高度的测试材料，形成工作电极；在另一片导电玻璃导电面的下部附着1-1.2mm高度的活性碳，形成对电极。
15、进一步地，所述绝缘橡胶块具有弹性，能恰好置于工作电极与池体侧壁之间，并且挤压工作电极中的导电玻璃。
16、进一步地，所述玻璃纤维能刚好置于两片导电玻璃之间，将工作电极与对电极隔开；所述玻璃纤维长度为1-1.5cm，宽度为1-1.5cm。
17、进一步地，所述玻璃纤维可以被电解液润湿，能将工作电极与对电极隔开的同时，不影响工作电极与对电极接触到电解液。
18、进一步地，所述导电铜箔一面具有粘连性，能够粘连在导电玻璃上；导电铜箔另一面具有导电性；所述导电铜箔分别粘连在两个导电玻璃内测上方，导电铜箔与导电玻璃重叠部位的高度占导电玻璃高度的1/5～1/3；导电铜箔在空气中的部分分别与电化学工作站的工作电极与对电极相连接。
19、利用所述测试装置进行电化学测试，测试前将待测试材料附着于一片导电玻璃导电面的下部形成工作电极，将活性碳附着于另一片导电玻璃导电面的下部形成对电极；进而测试多物理场下材料的电容特性及电催化特性测试。
20、本专利技术的优点和有益效果如下：
21、1、本专利技术所用电化学池体材料为石英玻璃，工作电极与对电极材料为透明导电玻璃，可在测试过程中引入外场，适用于多物理场下材料催化性能的测试。
22、2、本专利技术中，电极系统所用的对电极与工作电极的制作采用相同规格的导电玻璃，二者在玻璃纤维的间隔下能够完全重合的置于电化学池中，能够保证对电极与工作电极处于完全对称的结构，从而使测试材料的电化学性能充分激活。
23、3、本专利技术中，电极系统所用的对电极与工作电极均采用导电玻璃作为基底，能够承受较大范围的测试电压范围，从而能使测试材料获得更加真实的电化学性能。
24、4、本专利技术中，电极系统所用的对电极没有采用铂丝电极，而是采用活性炭附着在导电玻璃上形成了最终的对电极，操作简单，制备方便，且能更好的激活测试材料的电化学性能。
25、5、本专利技术中，柔性挤压组件采用的绝缘橡胶块具有弹性，且不导电，能恰好置于导电玻璃与电解池体之间，在不会影响正常电化学测试的前提下，能通过挤压导电玻璃，使测试材料与集流体之间贴合更紧密，从而减少测试过程中电子的损耗。
26、6、本专利技术电化学测试装置可用于多物理场下材料的电容特性及电催化特性测试，测试中采用柔性组件，提高了电极材料与集流体的电荷传输，从而提升电化学测试的效率与可靠性。
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1.一种改进的电化学测试装置，其特征在于：该测试装置包括：
2.根据权利要求1所述的改进的电化学测试装置，其特征在于：所述电化学池体(9)内装有电解液，导电玻璃上的导电铜箔通过导线分别与电化学工作站的工作电极与对电极相连接；所述绝缘橡胶块(7)、对电极(4)、工作电极(5)和玻璃纤维(6)均设置于池体内。
3.根据权利要求1或2所述的改进的电化学测试装置，其特征在于：该测试装置还包括Ag/AgCl参比电极(8)，放置于电化学池体(9)内。
4.根据权利要求1所述的改进的电化学测试装置，其特征在于：所述池体(9)为长方体结构，其长度为2-3cm，宽度为0.6-0.8cm，高度为2-3cm，池体壁厚为0.2-0.3cm，材质为石英玻璃。
5.根据权利要求1所述的改进的电化学测试装置，其特征在于：所述导电玻璃为规格相同的两片，其为长方形，高度1.5-2cm，宽度1-1.5cm，厚度为0.1-0.2cm，能恰好两片平行竖立于所述池体之中。
6.根据权利要求5所述的改进的电化学测试装置，其特征在于：在一片导电玻璃导电面的下部附着1
7.根据权利要求1所述的改进的电化学测试装置，其特征在于：所述绝缘橡胶块(7)具有弹性，能恰好置于工作电极(5)与池体(9)侧壁之间，并且挤压工作电极中的导电玻璃；所述玻璃纤维(6)能刚好置于两片导电玻璃之间，将工作电极与对电极隔开；所述玻璃纤维(6)长度为1-1.5cm，宽度为1-1.5cm。
8.根据权利要求7所述的改进的电化学测试装置，其特征在于：所述玻璃纤维(6)可以被电解液润湿，能将工作电极与对电极隔开的同时，不影响工作电极与对电极接触到电解液。
9.根据权利要求1所述的改进的电化学测试装置，其特征在于：所述导电铜箔(2)一面具有粘连性，能够粘连在导电玻璃上；导电铜箔(2)另一面具有导电性；所述导电铜箔(2)分别粘连在两个导电玻璃内测上方，导电铜箔与导电玻璃重叠部位的高度占导电玻璃高度的1/5～1/3；导电铜箔(2)在空气中的部分分别与电化学工作站的工作电极与对电极相连接。
10.一种利用权利要求1所述测试装置进行的改进的电化学测试方法，其特征在于：该方法利用所述测试装置进行，测试前将待测试材料附着于一片导电玻璃导电面的下部形成工作电极，将活性碳附着于另一片导电玻璃导电面的下部形成对电极；进而测试多物理场下材料的电容特性及电催化特性测试。
...【技术特征摘要】
1.一种改进的电化学测试装置，其特征在于：该测试装置包括：
2.根据权利要求1所述的改进的电化学测试装置，其特征在于：所述电化学池体(9)内装有电解液，导电玻璃上的导电铜箔通过导线分别与电化学工作站的工作电极与对电极相连接；所述绝缘橡胶块(7)、对电极(4)、工作电极(5)和玻璃纤维(6)均设置于池体内。
3.根据权利要求1或2所述的改进的电化学测试装置，其特征在于：该测试装置还包括ag/agcl参比电极(8)，放置于电化学池体(9)内。
4.根据权利要求1所述的改进的电化学测试装置，其特征在于：所述池体(9)为长方体结构，其长度为2-3cm，宽度为0.6-0.8cm，高度为2-3cm，池体壁厚为0.2-0.3cm，材质为石英玻璃。
5.根据权利要求1所述的改进的电化学测试装置，其特征在于：所述导电玻璃为规格相同的两片，其为长方形，高度1.5-2cm，宽度1-1.5cm，厚度为0.1-0.2cm，能恰好两片平行竖立于所述池体之中。
6.根据权利要求5所述的改进的电化学测试装置，其特征在于：在一片导电玻璃导电面的下部附着1-1.2mm高度的测试材料，形成工作电极(5)；在另一片导电玻璃导电面的下部附着1-1.2mm高度的活性碳，形成对电极(4)...
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