[发明专利]一种具备三电极结构的碳燃料电池系统的测试方法

权利要求书

1.一种具备三电极结构的碳燃料电池系统的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、组装完成碳燃料电池装置；

S2、取活性碳粉和碳酸锂粉装在坩埚内进行充分混合，相继在装有碳粉并带有钻孔盖的坩埚内插入涂好银浆并外缠及内插银丝的YSZ电解质管和参比电极；

其中，所述参比电极包括刚玉细管、金丝、纳米氧化铝粉、碳酸锂和铜丝，所述金丝的一端插入刚玉细管并抵住封堵末端后，另一端弯折后用铜丝绑住固定于刚玉细管外；

S3、将上述插好YSZ电解质管和参比电极的坩埚平稳放入加热炉中，分别在钻孔的坩埚盖上和YSZ电解质管口插入氮气和氧气导气管，然后在加热炉内紧贴坩埚外壁处插入高温热电偶，再将阴阳极银丝和参比电极分别接到电化学工作站和台式万用表，测量各电极间的电压和后续测量；

S4、开始通氮气，打开质量流量计，控制氮气流量，将氮气充满整个空间，然后将开始加热炉升温，在升温过程中，打开电化学工作站和台式万用表软件时刻跟踪开路电压以及参比电极和待测电极间的电压，达到目标温度后并待电池电压稳定后进行电化学性能的测试；

S5、调整动电位扫描、温度、YSZ电解质管以及碳燃料的参数进行阴阳两极极化的测试。

2.根据权利要求1所述的具备三电极结构的碳燃料电池系统的测试方法，其特征在于，在步骤S1中，所述碳燃料电池装置的组装步骤如下：

s1、取出一根YSZ电解质管，将其用砂纸打磨干净，如果使用的是新的电解质管则可以省略该步骤；

s2、将银浆用乙酸乙酯稀释后均匀涂抹在YSZ电解质管外；

s3、将作为阴极的银丝均匀紧密的缠绕在涂满银浆的YSZ电解质管上并用夹子固定多余的银丝；

s4、同样将作为阳极的银丝卷成螺旋状以增大接触面积，同时将银丝打磨干净；

s5、将碳燃料与碳酸锂按一定比例充分混合后通过进料漏斗加入到YSZ电解质管内然后分别插入阳极银丝、参比电极和导气管，同时需要注意各个金属之间要固定并绝缘，导气管不要触碰碳燃料，然后将整个装置插入加热炉内最后塞上保温陶瓷棉，完成组装。

3.根据权利要求1所述的具备三电极结构的碳燃料电池系统的测试方法，其特征在于，在步骤S1中，所述碳燃料电池装置的组装步骤如下：

s1、取出一根YSZ电解质管，将其用砂纸打磨干净，如果使用的是新的电解质管则可以省略该步骤；

s2、将作为阴极的银丝均匀盘成弹簧状，插入YSZ电解质管内，并贴合于YSZ电解质管内壁；

s3、将银浆用乙酸乙酯稀释后倒入YSZ电解质管内，转动YSZ电解质管使银浆均匀覆盖在YSZ电解质管内并包裹银丝；

s4、将银浆用乙酸乙酯稀释后均匀涂抹在YSZ电解质管外，将作为阳极的银丝均匀紧密的缠绕在涂满银浆的YSZ电解质管上并用夹子固定多余的银丝；

s5、将碳燃料与碳酸锂按一定比例充分混合后用进料漏斗通过坩埚盖上的进料孔加入到坩埚内，然后分别在定制的坩埚盖上引出阳极银丝、插入参比电极和导气管，同时需要注意各个金属之间要固定并绝缘，导气管不要触碰碳燃料，然后将整个坩埚插入加热炉内最后塞上保温陶瓷棉，完成组装。

4.根据权利要求1所述的具备三电极结构的碳燃料电池系统的测试方法，其特征在于，在步骤S2中，将阳极的银丝从坩埚盖上的最大的孔中穿出，从坩埚内引出的阴阳两极和参比电极引出的金丝这三个电极丝都做好绝缘措施。

5.根据权利要求4所述的具备三电极结构的碳燃料电池系统的测试方法，其特征在于，具体的，所述电极丝缠上绝缘胶布并裹在所述YSZ电解质管外。

6.根据权利要求1所述的具备三电极结构的碳燃料电池系统的测试方法，其特征在于，在步骤S3中，在加热炉与坩埚上端之间塞有保温陶瓷棉，用保温陶瓷棉充分塞好炉膛口，并用氮气吹扫和加热。