申请/专利权人：中国工程物理研究院核物理与化学研究所

申请日：2019-11-12

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN110632107B

主分类号：G01N23/202

分类号：G01N23/202

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.19#授权;2020.01.24#实质审查的生效;2019.12.31#公开

摘要：本发明公开了一种全固态电池小角中子散射测试的装置及使用方法。装置包括金属密封腔体、底座、加热挤压装置主体；所述加热挤压主体安装在金属密封腔体内，所有组件都通过底座安装在实验台上；金属密封腔体上设有中子窗口。该装置通过加热挤压装置将工作状态下全固态电池固定在中子束流路径上以实现原位测定的目的。该装置能够实现不同温度条件，工作状态下全固态电池的小角中子散射实验原位测量，适用于实现对小角中子散射研究中不同温度、不同气压、不同气氛、不同电化学循环条件下的固态电解质材料、电极材料的结构变化的原位测量。

主权项：1.一种全固态电池小角中子散射测试的装置的使用方法，其特征在于，该装置包括玻璃夹片（12）；所述的玻璃夹片（12）相对的一侧分别紧贴一片环形陶瓷加热片（11），玻璃夹片（12）远离环形陶瓷加热片（11）的一侧设置加热挤压装置主体（9），加热挤压装置主体（9）外部设置密封壳体，密封壳体两端分别设置透明层，密封壳体导气管（7）和导线接口（1），导气管（7）上设置阀门（6）；所述的加热挤压装置主体（9）一端设有旋转压紧把手（8），旋转压紧把手（8）嵌入加热挤压装置主体（9）内，加热挤压装置主体（9）通过连接杆（10）固定；所述的加热挤压装置主体（9）嵌入金属密封腔体（4）内，密封腔体（4）端头设有金属密封盖（2），加热挤压装置主体（9）并与金属密封盖（2）连接固定，两个导线接口（1）和两根导气管（7）固定在金属密封盖（2）上，两个阀门（6）分别安装在两根导气管（7）通路上，两片玻璃（3）分别镶嵌在金属密封盖（2）中部，金属密封盖（2）与金属密封腔体（4）嵌套固定；所述的金属密封腔体（4）下部设有底座（5），所述加热挤压装置主体（9）上设有中子束入射孔；该装置的使用方法包括以下步骤：步骤一：将装置通过底座（5）卡在小角中子散射实验站上，利用激光光源对小角中子散射的光路进行调节，使中子束斑与中子束入射孔中心在同一中心轴上，然后固定底座（5）的位置；步骤二：将装置从底座（5）上取下，打开金属密封盖（2），取出加热挤压装置主体（9），将需要测试的全固态电池夹放在玻璃夹片（12）中间，并用旋转压紧把手（8）将样品固定好，保证全固态电池与环形陶瓷加热片（11）接触良好，随后将加热挤压装置主体（9）通过连接杆（10）固定好；步骤三：将加热挤压装置主体（9）整体嵌入安装到金属密封腔体（4）内，将全固态电池和环形陶瓷加热片（11）的各自导线与外部装置连接，随后将金属密封盖（2）与金属密封腔体（4）连接固定；步骤四：将整个装置重新固定到底座（5）上，随后充入保护气体至一定压力，将全固态电池加热到一定温度并保持稳定；步骤五：开启小角中子散射谱仪、电化学工作站和采集程序，设置对应采集时间，开始原位测试固体电解质中的结构变化；步骤六：通过对不同时刻电极材料的中子散射数据进行分析，最终获得固体电解质、电极材料在工作条件下的结构变化信息。

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