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電解液是離子電池研發(fā)的核心部分，不僅是保證離子傳輸?shù)闹匾浇?，也是電池獲得高電壓、高比能的重要基礎(chǔ)。電解液相關(guān)參數(shù)及對(duì)隔膜的浸潤(rùn)性直接影響電池性能的發(fā)揮，因此對(duì)電池電解液的浸潤(rùn)性進(jìn)行準(zhǔn)確的表征和評(píng)估是電池研究和開發(fā)中的重要課題。
為了表征電池電解液的浸潤(rùn)性能，科學(xué)家們開發(fā)了許多方法和技術(shù)。以下是其中幾種常用的表征方法：
1、接觸角測(cè)量法：將電解液滴加到隔膜的表面，根據(jù)電解液和隔膜的接觸角來(lái)判斷其電解液的浸潤(rùn)性。接觸角接近0度表示電解液良好地浸潤(rùn)在表面上，而接近90度則表示電解液在表面上有較差的浸潤(rùn)性能。
2、浸潤(rùn)時(shí)間法：取一定量的電解液滴加于隔膜表面，測(cè)試電解液完整滲透時(shí)間的長(zhǎng)短，以時(shí)間差異評(píng)估隔膜的電解液浸潤(rùn)差異。
3、浸潤(rùn)高度法：將固定尺寸的隔膜整個(gè)浸入或一端浸入電解液中，根據(jù)一定時(shí)間內(nèi)極片中浸入電解液的質(zhì)量來(lái)評(píng)估隔膜的電解液浸潤(rùn)性能。
這些傳統(tǒng)的測(cè)試方法均存在重復(fù)性差，無(wú)法準(zhǔn)確評(píng)估電解液的真實(shí)浸潤(rùn)情況，因此，開發(fā)一種能夠有效評(píng)估隔膜電解液浸潤(rùn)性的方法是十分必要的。
核磁法具有測(cè)試速度快、結(jié)果準(zhǔn)確、操作便捷、前處理簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，可在兩分鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)定量表征。基于核磁對(duì)氫信號(hào)優(yōu)秀的捕捉能力，且不同受限狀態(tài)下氫信號(hào)的核磁表征存在差異。隨著電解液在隔膜中的浸潤(rùn)，固液界面作用不斷增強(qiáng)，直至穩(wěn)定。低場(chǎng)核磁技術(shù)能夠非?？焖俚亩ㄐ?、定量表征浸潤(rùn)過(guò)程，從而評(píng)價(jià)電解液浸潤(rùn)性為電池電解液浸潤(rùn)性表征提供了一種有效手段。
紐邁電池電解液浸潤(rùn)性分析儀
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