鋁電池因其高能量密度和低成本優(yōu)勢成為儲能領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。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(zhǔn)確評估電解液的浸潤性能,對優(yōu)化電池界面反應(yīng)動力學(xué)和整體性能具有重要意義。本文將系統(tǒng)介紹鋁電池電解液浸潤性的主流測試方法。
一、樣品準(zhǔn)備階段
1、電極材料處理
將鋁箔/石墨電極切割為1×1cm2標(biāo)準(zhǔn)樣品
依次用丙酮、乙醇、去離子水超聲清洗10分鐘
氬氣環(huán)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(xué)法)
1、測試平臺搭建
在手套箱內(nèi)安裝接觸角測量儀
調(diào)節(jié)水平平臺至氣泡水準(zhǔn)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(jī)以1000fps記錄液滴形態(tài)(前5s動態(tài)鋪展)
采用Young-Laplace方程擬合靜態(tài)接觸角(測試3個不同位點(diǎn)取均值)
三、測試結(jié)果
1、接觸角<30°為超浸潤
2、毛細(xì)管法K值>10??cm2/s視為快速滲透
3、Rct值30min內(nèi)下降>50%表明良好浸潤
通過上述標(biāo)準(zhǔn)化測試流程,可系統(tǒng)評估電解液對電極材料的潤濕性能,為鋁電池界面優(yōu)化提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)支持。建議結(jié)合多種方法相互驗(yàn)證,確保測試結(jié)果的可靠性。
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