鋁電池因其高能量密度和低成本優勢成為儲能領域的研究熱點。電解液作為電池的核心組分,其浸潤性直接影響電極/電解液界面的離子傳輸效率。準確評估電解液的浸潤性能,對優化電池界面反應動力學和整體性能具有重要意義。本文將系統介紹鋁電池電解液浸潤性的主流測試方法。
一、樣品準備階段
1、電極材料處理
將鋁箔/石墨電極切割為1×1cm2標準樣品
依次用丙酮、乙醇、去離子水超聲清洗10分鐘
氬氣環境下60℃真空干燥12小時
2、電解液配制
在手套箱中配制離子液體電解液(如[EMIm]Cl-AlCl?)
使用分子篩去除微量水分(控制H?O<50ppm)
二、接觸角測試步驟(光學法)
1、測試平臺搭建
在手套箱內安裝接觸角測量儀
調節水平平臺至氣泡水準儀居中
2、液滴控制
使用微量注射器抽取2μL電解液
針頭距樣品表面1mm處勻速釋放液滴
3、圖像采集與分析
高速相機以1000fps記錄液滴形態(前5s動態鋪展)
采用Young-Laplace方程擬合靜態接觸角(測試3個不同位點取均值)
三、測試結果
1、接觸角<30°為超浸潤
2、毛細管法K值>10??cm2/s視為快速滲透
3、Rct值30min內下降>50%表明良好浸潤
通過上述標準化測試流程,可系統評估電解液對電極材料的潤濕性能,為鋁電池界面優化提供準確數據支持。建議結合多種方法相互驗證,確保測試結果的可靠性。
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