专利名称：一种用于离子液体电沉积的电解池的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电解池。
背景技术：
离子液体现特指熔点相对较低(在100°C以下)，只含有阴阳离子的物质。常用的室温离子液体，即熔点在室温范围内的新型离子液体。自1992年以来，随着Wilkes等合成了一系列对水和空气稳定的咪唑型离子液体，人们发现新型离子液体不仅可以应用于催化、有机合成及分离萃取等方面，还可应用在电化学领域。应用于电化学领域，由于其具有良好的稳定性，广泛的溶解性，低粘度、电导率高以及电化学窗口宽等特点，可以实现在水溶液或者其他有机溶剂中难以沉积的难溶金属，半导体单质或者半导体化合物。离子液体 电沉积中常常会涉及到厌水厌氧的环境，必须在手套箱内的操作，那么就需要简单易拆卸方便从过渡舱拿取的电解池。另外，为了原位观测或在模板中电沉积等需要平板型的电解池。而现有的电解池，存在尺寸较大，工作电极非垂直放置，并且电极拆卸较为困难等问题，不适于离子液体电沉积。特别当需要升温电沉积的时候，一般通过循环水来调控温度，而水的存在对于离子液体电沉积半导体材料是坚决需要避免的。
实用新型内容本实用新型是为了解决现有的电解池采用循环水的方式调控温度导致离子液体升温电沉积的效果差问题，从而提供一种用于离子液体电沉积的电解池。一种用于离子液体电沉积的电解池，它包括材质为聚四氟的电解池本体、工作电极、工作电极引线、对比电极和参比电极，它还包括密封法兰、热电偶、盒盖、加热盒、两组弹簧片、材质为聚四氟的平板、圆环形全氟密封圈和电加热板；工作电极位于材质为聚四氟的平板上，聚四氟的电解池本体的位于工作电极上；材质为聚四氟的平板、工作电极和材质为聚四氟的电解池本体通过两组弹簧片夹接为一个整体；聚四氟的电解池本体的底面边缘与工作电极之间通过圆环形全氟密封圈密封；材质为聚四氟的电解池本体、两组弹簧片、材质为聚四氟的平板、工作电极和圆环形全氟密封圈均位于加热盒中，盒盖用于将加热盒的开口密封；盒盖的上表面开有通孔，密封法兰固定在所述通孔中并将该通孔的边缘密封；材质为聚四氟的电解池本体的上表面开有三个通孔；密封法兰上开有三个通孔，所述密封法兰上的三个通孔与聚四氟的电解池本体上表面的三个通孔相对应；工作电极引线的一端、对比电极的一端和参比电极的一端分别固定在工作电极上，所述工作电极引线的另一端、对比电极的另一端和参比电极的另一端分别穿过材质为聚四氟的电解池本体上的三个通孔和密封法兰上的三个通孔后延伸至盒盖的外部；所述工作电极引线、对比电极和参比电极相互平行；密封法兰上还开有一个通孔；热电偶的探头穿过该通孔探测加热盒内部的温度；电热板的固定在加热盒的底面上。它还包括抽真空管路，材质为聚四氟的电解池本体的上表面开有一个抽真空气孔，密封法兰上开有一个抽真空气孔，抽真空管路的主体先后穿过在材质为聚四氟的电解池本体的上表面的抽真空气孔和密封法兰上的抽真空气孔，并固定该两个抽真空气孔的内侧壁上。它还包括插接件，工作电极引线的另一端、对比电极的另一端和参比电极的另一端分别连接在插接件上。它还包括保温加热套，所述保温加热套包裹在加热盒和盒盖的外面。本实用新型在离子液体升温电沉积过程中，将电热板接入工作电源，使电热板产生热量，实现对加热盒内部的电解池加热，并通过热电偶实时采集加热盒内部的温度，实现加热温度的控制，进而实现离子液体升温电沉积，离子液体升温电沉积效果好。
图I是本发明的结构示意图；图2是本发明的加热盒内部的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式
一、结合图I和图2说明本具体实施方式
，一种用于离子液体电沉积的电解池，它包括材质为聚四氟的电解池本体6、工作电极9、工作电极弓丨线12、对比电极13和参比电极14，它还包括密封法兰2、热电偶3、盒盖4、加热盒5、两组弹簧片7、材质为聚四氟的平板8、圆环形全氟密封圈10和电热板15 ；工作电极9位于材质为聚四氟的平板8上，聚四氟的电解池本体6的位于工作电极9上；材质为聚四氟的平板8、工作电极9和材质为聚四氟的电解池本体6通过两组弹簧片7夹接为一个整体；聚四氟的电解池本体6的底面边缘与工作电极9之间通过圆环形全氟密封圈10密封；材质为聚四氟的电解池本体6、两组弹簧片7、材质为聚四氟的平板8、工作电极9和圆环形全氟密封圈10均位于加热盒5中，盒盖4用于将加热盒5的开口密封；盒盖4的上表面开有通孔，密封法兰2固定在所述通孔中并将该通孔的边缘密封；材质为聚四氟的电解池本体6的上表面开有三个通孔；密封法兰2上开有三个通孔，所述密封法兰2上的三个通孔与聚四氟的电解池本体6上表面的三个通孔相对应；工作电极引线12的一端、对比电极13的一端和参比电极14的一端分别固定在工作电极9上，所述工作电极引线12的另一端、对比电极13的另一端和参比电极14的另一端分别穿过材质为聚四氟的电解池本体6上的三个通孔和密封法兰2上的三个通孔后延伸至盒盖4的外部；所述工作电极引线12、对比电极13和参比电极14相互平行；密封法兰2上还开有一个通孔；热电偶3的探头穿过该通孔探测加热盒5内部的温度；电热板15的固定在加热盒5的底面上。本实用新型的电解池部分采用耐腐蚀易清洗的聚四氟的材质，可以有效地避免电沉积过程中的副反应，采用圆环形的全氟橡胶圈来限定工作电极的面积。固定材质为聚四氟的电解池本体6和材质为聚四氟的平板8的部分使用两组弹簧片7，所述两组弹簧片7夹住电解池的台肩位置与放置工作电极的聚四氟的平板8的底面上。针对需要在手套箱内进行的离子液体电沉积实验，本实用新型提供了一种尺寸小巧，密封良好，拆卸方便并能精确控温的电解池。本实用新型每次所使用的电解液量少，不浪费，并能够在手套箱内方便地进行参比和对比电极的拆卸以及工作电极的更换。[0017]具体实施方式
二具体实施方式
与具体实施方式
一所述的一种用于离子液体电沉积的电解池的区别在于，它还包括抽真空管路1，材质为聚四氟的电解池本体6的上表面开有一个抽真空气孔，密封法兰2上开有一个抽真空气孔，抽真空管路I的主体先后穿过在材质为聚四氟的电解池本体6的上表面的抽真空气孔和密封法兰2上的抽真空气孔，并固定该两个抽真空气孔的内侧壁上。本实施方式在可以反应中抽真空，使离子液体与基板更好浸润。以及带走反应中的生成气体，进一步提升离子液体升温电沉积效果。
具体实施方式
三具体实施方式
与具体实施方式
一或二所述的一种用于离子液体电沉积的电解池的区别在于，它还包括插接件，工作电极引线12的另一端、对比电极13的另一端和参比电极14的另一端分别连接在插接件上。
具体实施方式
四具体实施方式
与具体实施方式
三所述的一种用于离子液体电沉积的电解池的区别在于，它还包括保温加热套16所述保温加热套16包裹在加热盒5和盒本实施方式将保温加热套16包覆在加热盒5和盒盖4的外面，利用耐腐蚀耐高温的聚酰亚胺胶带，将保温加热套16固定，保证了加热盒5内部温度均匀。
具体实施方式
五具体实施方式
与具体实施方式
四所述的一种用于离子液体电沉积的电解池的区别在于，保温加热套16为隔热毡。
权利要求1.ー种用于离子液体电沉积的电解池，它包括材质为聚四氟的电解池本体(6)、工作电极(9)、工作电极引线(12)、对比电极(13)和參比电极(14)，其特征是它还包括密封法兰(2)、热电偶(3)、盒盖(4)、加热盒(5)、两组弹簧片(7)、材质为聚四氟的平板(8)、圆环形全氟密封圈(10)和电热板(15);工作电极(9)位于材质为聚四氟的平板(8)上，聚四氟的电解池本体(6)的位于工作电极(9)上；材质为聚四氟的平板(8)、工作电极(9)和材质为聚四氟的电解池本体(6)通过两组弹簧片(7)夹接为一个整体；聚四氟的电解池本体(6)的底面边缘与工作电极(9)之间通过圆环形全氟密封圈(10)密封；材质为聚四氟的电解池本体￠)、两组弹簧片(7)、材质为聚四氟的平板(8)、工作电极(9)和圆环形全氟密封圈(10)均位于加热盒(5)中，盒盖⑷用于将加热盒(5)的开ロ密封；盒盖⑷的上表面开有通孔，密封法兰(2)固定在所述通孔中并将该通孔的边缘密封；材质为聚四氟的电解池本体(6)的上表面开有三个通孔；密封法兰(2)上开有三个通孔，所述密封法兰(2)上的三个通孔与聚四氟的电解池本体(6)上表面的三个通孔相对应；工作电极引线(12)的一端、对比电极(13)的一端和參比电极(14)的一端分别固定在工作电极(9)上，所述工作电极引线(12)的另一端、对比电极(13)的另一端和參比电极(14)的另一端分别穿过材质为聚四氟的电解池本体(6)上的三个通孔和密封法兰(2)上的三个通孔后延伸至盒盖(4)的外部；所述工作电极引线(12)、对比电极(13)和參比电极(14)相互平行；密封法兰(2)上还开有一个通孔；热电偶⑶的探头穿过该通孔探測加热盒(5)内部的温度；电热板(15)的固定在加热盒(5)的底面上。
2.根据权利要求I所述的ー种用于离子液体电沉积的电解池，其特征在于它还包括抽真空管路(I),材质为聚四氟的电解池本体出)的上表面开有ー个抽真空气孔,密封法兰(2)上开有ー个抽真空气孔，抽真空管路(I)的主体先后穿过在材质为聚四氟的电解池本体(6)的上表面的抽真空气孔和密封法兰(2)上的抽真空气孔，并固定该两个抽真空气孔的内侧壁上。
3.根据权利要求I或2所述的ー种用于离子液体电沉积的电解池，其特征在于它还包括插接件，工作电极引线(12)的另一端、对比电极(13)的另一端和參比电极(14)的另ー端分别连接在插接件上。
4.根据权利要求3所述的ー种用于离子液体电沉积的电解池，其特征在于它还包括保温加热套(16)，所述保温加热套(16)包裹在加热盒(5)和盒盖(4)的外面。
5.根据权利要4所述的ー种用于离子液体电沉积的电解池，其特征在于保温加热套(16)为隔热毡。
专利摘要一种用于离子液体电沉积的电解池，涉及一种电解池。它是为了解决现有的电解池采用循环水的方式调控温度导致离子液体升温电沉积的效果差问题。材质为聚四氟的平板、工作电极和材质为聚四氟的电解池本体按从下至上的方式通过两组弹簧片夹接为一个整体；工作电极引线、对比电极和参比电极连接在工作电极上且先后穿过材质为聚四氟的电解池本体、密封法兰后延伸至加热盒的外面；电热板的固定在加热盒的底面上；热电偶的探头穿过密封法兰后测量热盒内部的温度。本实用新型适用于离子液体升温电沉积过程中。
文档编号C25D17/00GK202519342SQ20122019557
公开日2012年11月7日 申请日期2012年5月3日 优先权日2012年5月3日
发明者刘昕, 李垚, 杨庆鑫, 赵九蓬 申请人:哈尔滨工业大学