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接觸角儀對鈉電池正極材料浸潤性的測試

發(fā)布時間:2024-04-19 點擊次數(shù):330

  接觸角是指在氣、液、固三相交點處c作的氣-液界面的切線,此切線在液體一方的與固-液交界線之間的夾角θ,是潤濕程度的量度。是現(xiàn)今表面性能檢測的主要方法。采用光學成像的原理-圖像輪廓分析方式測量樣品表面的接觸角、潤濕性能、表界面張力、前進后退角、表面能等。在鈉電池正極材料浸潤性的測試中,接觸角儀的具體應用如下:

  首先,將正極材料平放在測試臺上,確保材料表面干凈、無塵、油污等雜質(zhì)。然后,利用注射器或其他裝液體的工具將電解液滴在正極材料表面,確保液滴形狀規(guī)整且內(nèi)部無氣泡。接著,通過儀器上的觀察窗口觀察液滴與正極材料表面的接觸角,并記錄下來。這些接觸角數(shù)據(jù)可以用于評估正極材料對電解液的浸潤性,從而指導材料的優(yōu)化和改性。

測試原理

  在水平試樣表面滴加規(guī)定體積的液滴液滴達到平衡時,用光學成像裝置獲取液滴與界面的圖像,測定接觸角,表征樣品的潤濕性能。動態(tài)接觸角分析可以測試液體對固體的浸潤性,通過液體對固體材料所形成的接觸角的大小判斷其浸潤性。

  電極中的電解質(zhì)潤濕過程是由毛細管力驅(qū)動的自發(fā)液體吸附過程,忽略貫性和重力的影響,電極中電解液重量隨時間變化的關系可用修正的Lucas-Washburn方程描述材料浸入電解液后,表面吸收電解液質(zhì)量迅速增加。之后電解液在材料孔隙內(nèi)浸潤,質(zhì)量慢慢增加,電解液浸潤速率主要分析這個過程的曲線求得,電解液下降離開材料后質(zhì)量迅速降低再電極表面的電解液滴落質(zhì)量緩緩下降。

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