电解质氧化电势的测量装置及其测量方法
- 专利类型:发明专利
- 专利权人:清华大学…
- 专利申请人:清华大学…
- 专利申请号:CN202110…
- 专利公开号:CN114791…
- 专利申请日:2021-01-26
- 专利公开日:2022-07-26
- 授权公告日:2024-05-10
本发明提供电解质的氧化电势的测量装置,包括一腔体、一测试单元、一探测器、一处理单元以及一显示器,测试单元和探测器位于腔体内,探测器探测到的红外光传输到处理单元,经过处理单元处理后,在显示器上得到电解质的红外光谱,所述测试单元包括:一正极板,该正极板包括一第一通孔;一负极板,该负极板包括一第二通孔,且第一通孔和第二通孔贯通;一第一红外窗口覆盖所述第一通孔;一第二红外窗口覆盖所述第二通孔,该第一红外窗口、正极板、负极板、以及第二红外窗口层叠;以及一电解质设置在所述正极板和负极板之间,红外光束依次通过所述第一红外窗口,第一通孔,锂离子电池电解质,第二通孔,以及第二红外窗口之后被所述探测器探测到。
1.一种电解质的氧化电势的测量装置,包括一腔体、一测试单元、一探测器、一处理单元以及一显示器,所述测试单元和探测器位于所述腔体内,所述探测器探测到的红外光的光强传输到所述处理单元,经过处理单元处理后,在显示器上得到待测电解质的红外光谱,其特征在于,所述测试单元包括:
一正极板,该正极板包括一第一通孔;
一负极板,该负极板包括一第二通孔,且该第一通孔和第二通孔贯通设置;一第一红外窗口,该第一红外窗口覆盖所述第一通孔;
一第二红外窗口,该第二红外窗口覆盖所述第二通孔,且该第一红外窗口、正极板、负极板、以及第二红外窗口层叠设置;以及
一电解质,该电解质设置在所述正极板和负极板之间,且红外光束依次通过所述第一红外窗口,第一通孔,锂离子电池电解质,第二通孔,以及第二红外窗口之后被所述探测器探测到。
2.如权利要求1中所述的电解质的氧化电势的测量装置,其特征在于,所述第一红外窗口和第二红外窗口均为溴化钾窗口。
3.如权利要求1中所述的电解质的氧化电势的测量装置,其特征在于,所述第一通孔和第二通孔的直径范围为0.05mm-0.2mm。
4.如权利要求1中所述的电解质的氧化电势的测量装置,其特征在于,所述正极板为一不锈钢板,所述负极板为一锂箔。
5.如权利要求1中所述的电解质的氧化电势的测量装置,其特征在于,所述测试单元采用一袋式电池,在袋式电池的铝塑膜上打两个相互贯通的通孔分别作为所述第一通孔和第二通孔;采用两个KBr窗口分别作为第一红外窗口和第二红外窗口,使用一环氧树脂胶将所述两个KBr窗口粘附到铝塑膜上,且使得两个KBr窗口分别覆盖第一通孔和第二通孔。
6.如权利要求1中所述的电解质的氧化电势的测量方法,其特征在于,所述电解质为一聚合物电解质。
7.如权利要求6中所述的电解质的氧化电势的测量方法,其特征在于,所述电解质为一甘油醚类环氧树脂凝胶电解质,该甘油醚类环氧树脂凝胶包括:
一甘油醚类环氧树脂,该甘油醚类环氧树脂中包含醚氧基团,该甘油醚类环氧树脂是由甘油醚聚合物和聚胺类化合物发生开环反应得到的交联聚合物,所述甘油醚聚合物为缩水甘油醚聚合物,且该缩水甘油醚聚合物包括至少两个环氧基团;所述聚胺类化合物包括至少两个胺基,所述交联聚合物为一三维网络结构,包括一主链和多个羟基,该交联聚合物中的多个羟基位于交联聚合物的主链上,且该甘油醚聚合物中的环氧基结构位于交联聚合物的主链上;以及
一电解液,该电解液包括锂盐和非水溶剂,所述锂盐穿插在所述甘油醚类环氧树脂的三维网络结构中,且所述锂盐以及甘油醚类环氧树脂分散在所述非水溶剂中。
8.一种电解质的氧化电势的测量方法,包括以下步骤:
步骤S1:提供如权利要求1-7任一项的电解质的氧化电势的测量装置;
步骤S2:通过一外部电源改变正极板和负极板之间的电压,并通过所述显示器实时观察多个不同电压下电解质的红外谱图;以及
步骤S3:当红外光谱中的易氧化基团的特征峰消失时,对应的电势为电解质的氧化电势。
9.如权利要求8中所述的电解质的氧化电势的测量方法,其特征在于,所述电解质为一交联聚乙二醇基环氧树脂凝胶电解质,该交联聚乙二醇基环氧树脂凝胶电解质包括一交联聚乙二醇基环氧树脂以及一电解液,该交联聚乙二醇基环氧树脂是由聚乙二醇二缩水甘油醚和聚醚胺发生开环反应得到;该电解液包括锂盐和非水溶剂,所述锂盐穿插在所述甘油醚类环氧树脂的三维网络结构中,且所述锂盐以及甘油醚类环氧树脂分散在非水溶剂中。
10.如权利要求9中所述的电解质的氧化电势的测量方法,其特征在于,步骤S3中,当红外光谱中的羟基的特征峰消失时,对应的电势为使所述交联聚乙二醇基环氧树脂凝胶电解质的氧化电势。
专家介绍
仪器仪表专家观点
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