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原文传递一种液流电池电极局域反应活性的在线检测方法及装置

专利名称：	一种液流电池电极局域反应活性的在线检测方法及装置
摘要：	本发明涉及一种液流电池电极局域反应活性的在线检测方法及装置，采用表面等离子体共振SPR光学系统对电极表面进行实时成像，根据图像中不同位置的光强度变化，获得电极局部反应活性的判断。通过SPR光学系统对电极表面进行成像，得到电极局域的电流密度，实现对液流电池电极表面不同位置电流密度分布实时检测，为表征电极表面活性空间分布提供技术工具。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广东;44
申请人：	清华大学深圳研究生院
发明人：	刘乐;马凯捷;张雨浓;席靖宇;何永红
专利状态：	有效
申请日期：	2018-12-28T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-07T00:00:00+0800
申请号：	CN201811617909.6
公开号：	CN109724947A
代理机构：	北京市诚辉律师事务所
代理人：	范盈
分类号：	G01N21/552(2014.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	518055 广东省深圳市南山区西丽镇清华大学深圳研究生院
主权项：	1.一种液流电池电极局域反应活性的在线检测方法，其特征在于，采用表面等离子体共振SPR光学系统对液流电池的电极表面进行实时成像，根据图像中不同位置的光强度变化，获得电极局部反应活性的判断，所述电极为碳材料电极。 2.根据权利要求1所述的在线检测方法，其特征在于，所述SPR光学系统为棱镜耦合全内反射的光强型SPR系统，能够在成像的同时，获得所述电极表面电解液的折射率二维分布及实时变化情况。 3.根据权利要求1或2所述的在线检测方法，其特征在于，将任一位置的光强度值转换为该位置的电流密度相对值，绘制该位置的电压-电流密度相对值曲线；比较若干位置的电压-电流密度相对值曲线，得到所述若干位置的反应活性判断。 4.根据权利要求1或2所述的在线检测方法，其特征在于，所述SPR光学系统对电极表面进行实时成像的同时，还采用电势扫描装置对所述液流电池进行电势扫描，并测量所述液流电池的电流，得到电极整体平均电压-电流密度曲线；所述平均电压-电流密度曲线与所述任一位置的电压-电流密度相对值曲线对比，得到该位置的电极反应活性判断，所述电势扫描为采用三电极体系进行循环伏安法扫描。 5.根据权利要求1-3任一项所述的在线检测方法，其特征在于，所述光强度变化，通过计算同一位置在不同电势或不同时间成像时光强度的差值而获得。 6.一种液流电池电极局域反应活性的在线检测装置，其特征在于，采用SPR光学系统对电极表面进行实时成像，所述SPR光学系统包括入射平行光模块(1)，SPR模块(2)，以及成像探测模块(3)；其中，所述SPR模块(2)，为光强型SPR模块，包括棱镜(21)和膜层结构(22)，其中所述膜层结构(22)与所述液流电池电极(42)接触。 7.根据权利要求6所述的在线检测装置，其特征在于，还包括电势扫描装置(4)，所述电势扫描装置采用三电极体系(46,47,48)测量所述液流电池的电流值，所述三电极体系(46,47,48)通过电解液容器盖(45)置入所述液流电池的电解液容器(41)内部。 8.根据权利要求7所述的在线检测装置，其特征在于，所述电解液容器(41)包括至少一个侧面，所述电极(42)位于所述电解液容器(41)的所述侧面上。 9.根据权利要求7或8所述的在线检测装置，其特征在于，还包括棱镜夹模块(51)和固定块(52)，所述棱镜夹模块(51)和所述固定块(52)相配合，通过螺丝(53)将SPR模块(2)、电极(42)、电解液容器(41)密封连接。 10.根据权利要求7-9任一项所述的在线检测装置，其特征在于，所述电极(42)由电极支撑块(44)，确保与所述SPR模块(2)的接触。
所属类别：	发明专利