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接觸角儀對(duì)鈉電池正極材料浸潤(rùn)性的測(cè)試
發(fā)布時(shí)間：2024-04-19 點(diǎn)擊次數(shù)：678
接觸角是指在氣、液、固三相交點(diǎn)處c作的氣-液界面的切線(xiàn)，此切線(xiàn)在液體一方的與固-液交界線(xiàn)之間的夾角θ，是潤(rùn)濕程度的量度。是現(xiàn)今表面性能檢測(cè)的主要方法。采用光學(xué)成像的原理-圖像輪廓分析方式測(cè)量樣品表面的接觸角、潤(rùn)濕性能、表界面張力、前進(jìn)后退角、表面能等。在鈉電池正極材料浸潤(rùn)性的測(cè)試中，接觸角儀的具體應(yīng)用如下：
首先，將正極材料平放在測(cè)試臺(tái)上，確保材料表面干凈、無(wú)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(wú)氣泡。接著，通過(guò)儀器上的觀(guān)察窗口觀(guān)察液滴與正極材料表面的接觸角，并記錄下來(lái)。這些接觸角數(shù)據(jù)可以用于評(píng)估正極材料對(duì)電解液的浸潤(rùn)性，從而指導(dǎo)材料的優(yōu)化和改性。
測(cè)試原理：
在水平試樣表面滴加規(guī)定體積的液滴，液滴達(dá)到平衡時(shí)，用光學(xué)成像裝置獲取液滴與界面的圖像，測(cè)定接觸角，表征樣品的潤(rùn)濕性能。動(dòng)態(tài)接觸角分析可以測(cè)試液體對(duì)固體的浸潤(rùn)性，通過(guò)液體對(duì)固體材料所形成的接觸角的大小判斷其浸潤(rùn)性。
電極中的電解質(zhì)潤(rùn)濕過(guò)程是由毛細(xì)管力驅(qū)動(dòng)的自發(fā)液體吸附過(guò)程，忽略貫性和重力的影響，電極中電解液重量隨時(shí)間變化的關(guān)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(rùn)，質(zhì)量慢慢增加，電解液浸潤(rùn)速率主要分析這個(gè)過(guò)程的曲線(xiàn)求得，電解液下降離開(kāi)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。
