[发明专利]能原位观察电极材料在充放电过程中状态变化的开放式模拟锂电池的电化学池及测试方法

权利要求书

1.一种能原位观察电极材料在充放电过程中状态变化的开放式模拟锂电池的电化学池，其特征在于：所述的电化学池为一个置于无水无氧环境中的二电极体系电化学池，所述的二电极体系电化学池是以金属锂片为负极、薄膜电极为正极、锂电池电解液为电解液，所述的薄膜电极是在导电基体表面涂覆锂电池正极材料形成的均匀规整的薄膜，所述的锂电池正极材料为具有电致变色性能的有机小分子或有机聚合物，所述的薄膜厚度需能使薄膜呈现颜色。

2.如权利要求1所述的电化学池，其特征在于：所述的无水无氧环境为氩气手套箱，所述的手套箱需控制水值<10ppm、氧气值<10ppm。

3.如权利要求2所述的电化学池，其特征在于：控制手套箱中的水值<0.5ppm、氧气值<0.5ppm。

4.如权利要求1-3之一所述的电化学池，其特征在于：所述的导电基底为氧化铟锡电极、铝箔、铜箔、泡沫镍或碳纸。

5.如权利要求1-3之一所述的电化学池，其特征在于：所述的具有电致变色性能的有机小分子是含D-A结构的三苯胺类、噻吩类或咔唑类有机小分子，所述的有机聚合物是由相应含D-A结构的有机小分子聚合形成的聚合物。

6.如权利要求1-3之一所述的电化学池，其特征在于：所述的薄膜电极通过下列方式之一制备：单体电化学聚合成膜、喷涂或旋涂成膜。

7.如权利要求6所述的电化学池，其特征在于：所述的单体电化学聚合成膜按照如下步骤实施：(1)选择能进行电化学聚合成膜的单体小分子；(2)将单体小分子、支持电解质和电解溶剂加入三电极电解池中配制成电解液，采用循环伏安法或恒电位法进行聚合，在导电基底上电沉积后得到有机聚合物薄膜，用电解溶剂清洗有机聚合物薄膜，得到薄膜电极。

8.一种基于权利要求1所述的开放式模拟锂电池的电化学池的电化学测试方法，其特征在于：所述的电化学测试方法采用以下步骤：

将开放式模拟锂电池的电化学池通过信号线与电化学测试系统连接，所述的信号线至少包括两根导电铜线，其中至少一根连接电化学测试系统的正极与电化学池的正极，至少一根连接电化学测试系统的负极与电化学池的负极，进行模拟锂电池的电化学测试，通过电压的变化观察薄膜电极的薄膜颜色变化，从而实现原位观察薄膜电极材料在充放电过程中状态变化。

9.如权利要求8所述的电化学测试方法，其特征在于：所述的电化学测试系统为电化学工作站，所述的的电化学测试为循环伏安测试。

10.如权利要求8所述的电化学测试方法，其特征在于：所述的电化学测试系统为LAND电池测试系统，所述的电化学测试为充放电循环测试。