[实用新型]一种固体氧化物燃料电池半电池测试夹具

说明书

本实用新型属于燃料电池相关技术领域，并公开了一种固体氧化物燃料电池半电池测试夹具。该测试夹具包括试管、导管、金属丝和电极，试管其上设置有密封塞，导管穿过密封塞设置在试管内，用于夹持待测试的燃料电池，该导管中设置有多个通孔，其中一部分通孔作为向试管内通入燃料气的进气口和出气口，另外一部分作为金属丝进入试管的通道，从底部穿出的金属丝用于将电极绑定在导管上，待测试的燃料电池夹持在阴极电极和阳极电极之间进行电催化反应，并通过从导管顶部穿出的金属丝将反应过程中的电流变化传递给外界，以此实现燃料电池电催化反应的监测。通过本实用新型，解决可燃性气体测试电极材料以及测试过程中更换气体，炉具转移繁琐的问题。

技术领域

本实用新型属于燃料电池相关技术领域，更具体地，涉及一种固体氧化物燃料电池半电池测试夹具。

背景技术

固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell，简称SOFC)属于第三代燃料电池，是一种在中高温下直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效、环境友好地转化成电能的全固态化学发电装置，是目前几种燃料电池中，理论能量密度最高的一种。被普遍认为未来会与质子交换膜燃料电池(PEMFC)一样得到广泛普及应用的一种燃料电池。

在固体氧化物燃料电池的阳极一侧持续通入燃料气，例如：氢气(H₂)、甲烷(CH₄)、城市煤气等，具有催化作用的阳极表面吸附燃料气体，并通过阳极的多孔结构扩散到阳极与电解质的界面。在阴极一侧持续通入氧气或空气，具有多孔结构的阴极表面吸附氧，由于阴极本身的催化作用，使得O₂得到电子变为O^2-，在化学势的作用下，O^2-进入起电解质作用的固体氧离子导体，由于浓度梯度引起扩散，最终到达固体电解质与阳极的界面，与燃料气体发生反应，失去的电子通过外电路回到阴极。

在探索合适的SOFC燃料电极(阳极)材料的过程中，由于H₂等可燃气的安全性问题，无法在敞开式的环境中测试电极材料在该类气体气氛下的阻抗，不仅是可燃气，NO_x、SO₂等有毒气体也面临同样的问题。同时，在研究电极还原后性质变化的过程中，炉具的转移使得研究过程变得繁琐。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种固体氧化物燃料电池半电池测试夹具，解决可燃性气体测试电极材料以及测试过程中更换气体，炉具转移繁琐的问题。

为实现上述目的，按照本实用新型的，提供了一种固体氧化物燃料电池半电池测试夹具，该测试夹具包括试管、导管、金属丝和电极，其中，所述试管作为燃料电池电催化的反应场所，其上设置有密封塞，用于将该试管密封，所述导管穿过所述密封塞设置在所述试管内，用于夹持待测试的燃料电池，该导管中设置有多个通孔，其中一部分通孔作为向所述试管内通入燃料气的进气口和出气口，另外一部分作为所述金属丝进入所述试管的通道，该金属丝的一端从所述导管的顶端穿入，另一端从所述导管的底部穿出，从底部穿出的金属丝用于将所述电极绑定在所述导管上，所述电极包括阴极和阳极，待测试的燃料电池夹持在所述阴极和阳极之间进行电催化反应，并通过从所述导管顶部穿出的金属丝将反应过程中的电流变化传递给外界，以此实现燃料电池电催化反应的监测。

进一步优选地，所述金属丝采用铂丝，所述电极采用金属铂网。

进一步优选地，所述密封塞下方设置有石英棉，用于隔热保温。

进一步优选地，所述导管上缠绕有绑带，用于固定所述导管，避免反应中导管晃动。

进一步优选地，待电解的燃料电池尺寸小于3厘米。

进一步优选地，所述导管采用陶瓷管。

进一步优选地，所述通孔中，相对设置的通孔作为所述金属丝进入所述试管的通道，避免金属丝之间间隔近引起短路。