[实用新型]一种用于固体电解质离子电导率的测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及离子电导率测量技术，尤其涉及一种用于固体电解质离子电导率的测量装置。

背景技术

固体电解质Al₂O₃陶瓷材料具有良好的Na⁺离子传导性能，在常温下其离子电导率可达到10^-2S/cm的数量级，主要用作钠硫电池的离子导电隔膜和气体传感器的隔膜部件，是钠硫电池以及其它多种电化学器件的核心组成部分。在应用过程中，β″-Al₂O₃固体电解质具有较高的离子电导率。

通常采用由金属钠制成的钠钠电池作为β″-Al₂O₃固体电解质离子电导率测量电极，但是，在290-350℃的工作环境下，高温环境里的熔融钠十分活泼，制备成钠钠电池测试β″-Al₂O₃固体电解质钠离子电导率，若固体电解质质量不合格，极易发生因固体电解质破裂而造成钠爆炸的危险。

发明内容

本实用新型的目的，就是为了解决上述问题而提供了一种用于测量固体电解质离子电导率的专用装置。

本实用新型的目的是这样实现的：

本实用新型的一种用于固体电解质离子电导率的测量装置，包括高温电炉、设于该高温电炉一侧的热电偶和待测固体电解质，所述测量装置还包括夹具、熔盐电极、铂金片和银导线，其中，

所述铂金片、熔盐电极、待测固体电解质、熔盐电极和铂金片从上至下依次层叠设置，且装夹于所述夹具上；

所述夹具设于所述高温电炉内；

所述铂金片分别引出一根银导线，且所述银导线的另一端均置于所述高温电炉外。

上述的一种用于固体电解质离子电导率的测量装置，其中，所述熔盐电极为内部随机分布有固体熔盐颗粒的碳毡。

本实用新型测量装置采用熔盐电极作为测量固体电解质离子电导率的电极，避免了金属钠作为测量电极在高温测量时带来的安全隐患和环境问题，而且本实用新型测量装置结构简单、安装方便，离子电导率的测量过程更准确、安全，对于准确检测固体电解质离子电导率具有重要意义。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本实用新型作进一步说明。

请参阅图1，图中示出了本实用新型用于固体电解质离子电导率的测量装置。本实用新型测量装置包括高温电炉1、设于该高温电炉1一侧的热电偶2、待测固体电解质6、夹具3、熔盐电极5、铂金片4和银导线7，其中：

铂金片4、熔盐电极5、待测固体电解质6、熔盐电极5和铂金片4从上至下依次层叠设置，且装夹于夹具3上，夹具3设于高温电炉1内；

铂金片4分别引出一根银导线7，且银导线7的另一端均置于高温电炉1外，分别与电阻及容抗测量装置(图中未画出)连接；

熔盐电极5为内部随机分布有固体熔盐颗粒的碳毡。

测量时，高温电炉1进行升温加热，对其内部的待测固体电解质6进行高温工作环境下的离子电导率测试，炉温应用WTC2型温度控制仪控制，并用镍镉热电偶实时监控炉温是否正常。待炉内温度达到指定温度后，保温稳定炉温，30min后即可进行测量，该测量环境无需进行惰性气体保护。电阻及容抗使用型号为PGSTAT302的Autolab电化学工作站测出。工作参数：频率f＝10⁵-10¹²Hz，电压V＝0.01v(rms)，测试温度范围为275-400℃，温度点测试区间间隔为25℃。

待测固体电解质6的电阻由测试软件Nova1.4中得到，按照公式：

电阻率ρ＝RS/d

电导率σ＝1/ρ

其中，R由交流阻抗谱图读取，S为试样表面电极面积，d为待测固体电解质6的厚度。

由此，即可得到待测固体电解质6的电导率。

以上实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的范畴，应由各权利要求所限定。