[发明专利]用于深海模拟环境的电解池装置

说明书

本发明提供了一种用于深海模拟环境的电解池装置，其包括电解池主体和电极组件；电解池主体包括密封盖合且形成收容空间的上盖体和下壳体，收容空间用于收容电解质溶液，且电解质溶液充满收容空间；电极组件包括分别密封穿设上盖体和下壳体中的至少一个的参比电极、辅助电极以及工作电极，参比电极、辅助电极以及工作电极的第一端位于收容空间内，参比电极、辅助电极以及工作电极的第二端位于收容空间外并用于与外部的电化学测试系统连接；电解池主体的上盖体和下壳体中的至少一个的至少一部分由柔性材料制成。本发明的用于深海模拟环境的电解池装置能够用于模拟深海环境中并且始终快速确保电解池装置内外的压力平衡，使电解池装置能够抗高压。

技术领域

本发明涉及模拟深海环境的实验设备技术领域，尤其涉及一种用于深海模拟环境的电解池装置。

背景技术

随着土地资源的急剧消耗，人们急需寻找新的能源来应对能源危机和进行可持续发展。由于海洋资源的丰富，尤其是深海中蕴含有大量的石油、天然气和矿产资源，开发深海已成为21世纪世界海洋科技及工程发展的研究重点。伴随着深海资源的开发，对在深海环境中使用的材料或设备所面临的恶劣腐蚀问题必须得到解决。因此，研究材料或设备在深海中的腐蚀问题具有十分重要的研究意义。

目前深海腐蚀研究主要有深海环境挂片和室内模拟两种试验方式。其中，深海挂片试验方式观测困难，无法进行在线测试，获取的数据类型单一，获取时间较长，耗资较大，效率低下，因此室内模拟试验成了当今研究深海材料或设备腐蚀行为的主要方式。

目前在室内模拟深海环境研究材料或设备腐蚀行为的主要方式为电化学测试，电化学测试方法简单方便，试验周期短，效率高，能进行在线测试，因此也研发出了诸多室内模拟深海方法和相应的电解池装置。在已知技术中，例如一种直接利用电解池室底部活塞式隔板在电解池室内产生模拟深海环境的高压的电解池装置，该装置能够模拟深海环境条件进行电化学测试，测试效率高，数据准确，但其加压速度较慢且最高耐压仅为10MPa。再例如一种利用耐压金属材料制成电解池室的电解池装置，通过在电池室上设置加压孔以连接加压设备，能快速实现模拟深海环境的条件，测试操作简单，耗时短且经济高效，但其工作电极的安装配套组件数量较多且安装方法复杂。还有一种利用外接高压系统快速进行升压的电解池装置，密封性很好，能够在模拟深海环境条件下进行电化学测试，但电解池装置顶盖设计相对较复杂且其制作材料均为金属材料，长期使用易腐蚀。

上述这些电解池装置的共同特点是通过各种手段对电解池的内部进行加压。虽然电解池装置能够模拟深海环境条件，但这将使得电解池装置的内外压差巨大，可能存在电解池装置因不耐压而被破坏的风险，从而使应用于模拟深海环境的电解池装置失效，因此对电解池的制备材料和密封性要求极高，使电解池装置结构复杂而操作不便。

发明内容

鉴于现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种用于深海模拟环境的电解池装置，其能够用于高压的深海模拟环境中并且始终快速确保电解池装置内外的压力平衡。

为了实现上述目的，本发明提供了一种用于深海模拟环境的电解池装置，其包括电解池主体和电极组件；电解池主体包括密封盖合的上盖体和下壳体，上盖体和下壳体形成收容空间，形成收容空间用于收容电解质溶液，且电解质溶液充满收容空间；电极组件包括参比电极、辅助电极以及工作电极，参比电极、辅助电极以及工作电极分别密封穿设上盖体和下壳体中的至少一个，参比电极、辅助电极以及工作电极的第一端位于收容空间内，参比电极、辅助电极以及工作电极的第二端位于收容空间外并用于与外部的电化学测试系统连接；电解池主体的上盖体和下壳体中的至少一个的至少一部分由柔性材料制成。

在一实施例中，柔性材料为绝缘高分子材料。

在一实施例中，柔性材料为塑料或橡胶。

在一实施例中，参比电极为Ag/AgCl参比电极。

在一实施例中，辅助电极为铂电极。