CN220231577U - 一种氢氧化镍纳米片析氧反应装置 - Google Patents
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Abstract
本申请属于实验装置技术领域，公开了一种氢氧化镍纳米片析氧反应装置，包括反应罐体，用于装载电解液，反应罐体的顶部设置有进液口，底部设置有出液口，反应罐体的顶部设置有三个电极安装槽，电极安装槽中均插接连接有电极组件，电极组件的底部分别设置有氢氧化镍纳米片、参比电极和辅助电极，氢氧化镍纳米片所在的电极安装槽底部固定连接有集气套管。本申请通过采用参比电极、辅助电极和氢氧化镍纳米片形成三电极体系，能够更好的监测氢氧化镍纳米片的析氧反应强度，并计算出氢氧化镍纳米片的析氧反应电流，对比原有的检测装置检测功能更加完善，能够有效降低检测误差，检测精度更高。
Description
技术领域
本申请涉及实验装置技术领域，更具体地说，涉及一种氢氧化镍纳米片析氧反应装置。
背景技术
氢氧化镍是一种重要的无机非贵金属材料，可用于镍系电池的正极活性材料，对电池的比容量和使用寿命起着关键性作用。氢氧化镍纳米材料比表面积大，能够增加与电解质溶液的接触面，减小质子在固相中的扩散距离，使电池在能量密度、高速率充放电性能及快速活化能力等方面得到显著改善，从而提高镍系电池的性能。目前已存在多种不同形貌的氢氧化镍的应用，如纳米粒子、纳米片、纳米微球、纳米线等。其中，氢氧化镍纳米片由于其独特的结构特征而备受关注。
在氢氧化镍纳米片的生产和检测过程中，通常会对其进行析氧反应实验，CN215376705U公开了一种析氧反应实验装置，包括反应罐、电能机构和检测反应结构，该装置使得整个实验在封闭环境里进行，实验过程中产生的气体通过检测瓶检测和储存，还可使析氧反应反复实验和可观察实验的程度，整个实验电压可调节，减少实验误差。
但该装置通过检测瓶内产生气泡的多少反应实验的强度程度，存在较大的实验误差，难以反映真实的析氧反应强度和析氧反应电流。
实用新型内容
为了解决上述问题，本申请提供一种氢氧化镍纳米片析氧反应装置。
本申请提供的一种氢氧化镍纳米片析氧反应装置采用如下的技术方案：
一种氢氧化镍纳米片析氧反应装置，包括反应罐体，用于装载电解液，所述反应罐体的顶部设置有进液口，底部设置有出液口，所述反应罐体的顶部设置有三个电极安装槽，所述电极安装槽中均插接连接有电极组件，所述电极组件的底部分别设置有氢氧化镍纳米片、参比电极和辅助电极，所述氢氧化镍纳米片所在的电极安装槽底部固定连接有集气套管，所述集气套管的一侧设置有收集管，所述收集管顶部出口贯穿并从所述反应罐体的顶部伸出，所述收集管的出口贯通连接有气体检测模块，所述参比电极与氢氧化镍纳米片所在的电极组件之间电连接有电势扫描模块。
进一步的，所述电极组件包括基座和电极夹片，所述电极夹片为导电材料，嵌入设置在基座的内部，其顶部有一接线端，用于电连接，其底部有一活动端，用于夹持各电极片。
进一步的，所述基座的外壁嵌入设置有密封环。
进一步的，所述集气套管的底部长于所述氢氧化镍纳米片的底端。
进一步的，所述进液口和出液口均设置有电磁阀。
进一步的，所述反应罐体的底部对应所述氢氧化镍纳米片的位置设置有透明板，所述透明板的底部设置有光学检测模块。
进一步的，所述气体检测模块包括U形管和集气瓶，所述集气瓶中设置有液体，其侧壁设置有刻度，用于测量气体体积。
综上所述，本申请包括以下至少一个有益技术效果：
本申请通过采用参比电极、辅助电极和氢氧化镍纳米片形成三电极体系，并在参比电极与氢氧化镍纳米片之间设置电势扫描模块，可对氢氧化镍纳米片的工作电位进行精确测量，进而光学检测模块可根据光在电解液中的状态改变来监测氢氧化镍纳米片的析氧反应强度，同时根据气体检测模块所测得的气体体积，进而计算出氢氧化镍纳米片的析氧反应电流，对比原有的检测装置检测功能更加完善，能够有效降低检测误差，检测精度更高。
附图说明
图1为本申请的结构示意图。
图中标号说明：
1、反应罐体；2、进液口；3、出液口；4、电极安装槽；5、电极组件；51、氢氧化镍纳米片；52、参比电极；53、辅助电极；501、基座；502、电极夹片；503、密封环；6、集气套管；61、收集管；7、气体检测模块；71、U形管；72、集气瓶；8、电势扫描模块；9、电磁阀；10、透明板；11、光学检测模块。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
实施例1：
以下结合附图1对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种氢氧化镍纳米片析氧反应装置，包括反应罐体1，用于装载电解液，反应罐体1的顶部设置有进液口2，底部设置有出液口3，反应罐体1的顶部设置有三个电极安装槽4，电极安装槽4中均插接连接有电极组件5，电极组件5的底部分别设置有氢氧化镍纳米片51、参比电极52和辅助电极53，其中氢氧化镍纳米片51作为工作电极，参比电极52选用铂电极，辅助电极53选用饱和甘汞电极，三者形成三电极体系，氢氧化镍纳米片51所在的电极安装槽4底部固定连接有集气套管6，集气套管6的一侧设置有收集管61，收集管61顶部出口贯穿并从反应罐体1的顶部伸出，收集管61的出口贯通连接有气体检测模块7，参比电极52与氢氧化镍纳米片51所在的电极组件之间电连接有电势扫描模块8。
请参见图1，电极组件5包括基座501和电极夹片502，电极夹片502为导电材料，嵌入设置在基座501的内部，其顶部有一接线端，用于电连接，其底部有一活动端，用于夹持各电极片。基座501的外壁嵌入设置有密封环503，提高了装置的气密性，减少误差。集气套管6的底部长于氢氧化镍纳米片51的底端，能够对析氧反应生成的气泡进行有效收集。进液口2和出液口3均设置有电磁阀9。反应罐体1的底部对应氢氧化镍纳米片51的位置设置有透明板10，透明板10的底部设置有光学检测模块11，在检测过程中，电势扫描模块8对工作电极进行电势扫描，进而氢氧化镍纳米片51表面产生析氧反应，产生气泡，气泡使电解液的折射率发生变化，光学检测模块11可根据光的反射和/或折射改变来监测氢氧化镍纳米片51的析氧反应强度。气体检测模块7包括U形管71和集气瓶72，集气瓶72中设置有液体，其侧壁设置有刻度，用于测量气体体积，测量所得的气体体积可根据法拉第定律计算析氧电流，析氧反应电流的计算公式为i＝(4FV1ρ电解液gV2)/(106RTAt)，其中F为法拉第常数，V1为工作电位，V2为气体检测模块7测得的气体体积，R为气体常数，T为电解液温度，A为电极的面积，t为采样时间。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种氢氧化镍纳米片析氧反应装置，包括反应罐体(1)，用于装载电解液，其特征在于：所述反应罐体(1)的顶部设置有进液口(2)，底部设置有出液口(3)，所述反应罐体(1)的顶部设置有三个电极安装槽(4)，所述电极安装槽(4)中均插接连接有电极组件(5)，所述电极组件(5)的底部分别设置有氢氧化镍纳米片(51)、参比电极(52)和辅助电极(53)，所述氢氧化镍纳米片(51)所在的电极安装槽(4)底部固定连接有集气套管(6)，所述集气套管(6)的一侧设置有收集管(61)，所述收集管(61)顶部出口贯穿并从所述反应罐体(1)的顶部伸出，所述收集管(61)的出口贯通连接有气体检测模块(7)，所述参比电极(52)与氢氧化镍纳米片(51)所在的电极组件(5)之间电连接有电势扫描模块(8)。
2.根据权利要求1所述的一种氢氧化镍纳米片析氧反应装置，其特征在于：所述电极组件(5)包括基座(501)和电极夹片(502)，所述电极夹片(502)为导电材料，嵌入设置在基座(501)的内部，其顶部有一接线端，用于电连接，其底部有一活动端，用于夹持各电极片。
3.根据权利要求2所述的一种氢氧化镍纳米片析氧反应装置，其特征在于：所述基座(501)的外壁嵌入设置有密封环(503)。
4.根据权利要求1所述的一种氢氧化镍纳米片析氧反应装置，其特征在于：所述集气套管(6)的底部长于所述氢氧化镍纳米片(51)的底端。
5.根据权利要求1所述的一种氢氧化镍纳米片析氧反应装置，其特征在于：所述进液口(2)和出液口(3)均设置有电磁阀(9)。
6.根据权利要求1所述的一种氢氧化镍纳米片析氧反应装置，其特征在于：所述反应罐体(1)的底部对应所述氢氧化镍纳米片(51)的位置设置有透明板(10)，所述透明板(10)的底部设置有光学检测模块(11)。
7.根据权利要求1所述的一种氢氧化镍纳米片析氧反应装置，其特征在于：所述气体检测模块(7)包括U形管(71)和集气瓶(72)，所述集气瓶(72)中设置有液体，其侧壁设置有刻度，用于测量气体体积。
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