鋰離子電池的性能高度依賴于電解液在電池組件（如正極、負(fù)極和隔膜）中的浸潤(rùn)性。隔膜作為電池中的關(guān)鍵部件，其潤(rùn)濕性直接影響電解液的分布、離子電導(dǎo)率和電池的循環(huán)穩(wěn)定性。接觸角測(cè)試作為一種直觀、高效的表面潤(rùn)濕性表征方法，被廣泛應(yīng)用于電池隔膜的研究與質(zhì)量控制。本文將詳細(xì)介紹電池隔膜接觸角測(cè)試方法、數(shù)據(jù)解讀及其在電池研發(fā)中的應(yīng)用，并討論電池隔膜接觸角測(cè)試方法，以為相關(guān)研究提供指導(dǎo)。
一、電池隔膜接觸角測(cè)試方法
1、樣品準(zhǔn)備
隔膜樣品需平整無(wú)褶皺，避免表面污染（如指紋、灰塵）。
若測(cè)試電解液潤(rùn)濕性，應(yīng)在惰性氣氛（如氬氣手套箱）中操作，防止水分干擾。
2、測(cè)試液體選擇
去離子水：快速評(píng)估隔膜潤(rùn)濕性，但可能與電解液行為存在差異。
有機(jī)電解液（如LiPF6/EC-DMC）：更接近實(shí)際電池環(huán)境，但需控制揮發(fā)。
3、測(cè)試方法
靜態(tài)接觸角法（常用）：
使用微量注射器滴加液滴（2-5 μL），通過(guò)光學(xué)接觸角儀記錄液滴形態(tài)并計(jì)算接觸角。
動(dòng)態(tài)接觸角法（評(píng)估表面均勻性）：
前進(jìn)角（θ?）：液滴體積增加時(shí)的接觸角。
后退角（θ?）：液滴體積減少時(shí)的接觸角。
接觸角滯后（θ? - θ?）可反映表面粗糙度或化學(xué)不均一性。
懸滴法（適用于多孔隔膜）：
防止液滴滲透，適用于高孔隙率隔膜。
二、關(guān)鍵影響因素與優(yōu)化策略
1、隔膜表面性質(zhì)
材料組成：PE/PP隔膜通常疏液（θ > 90°），而涂覆PVDF或陶瓷后可顯著降低接觸角。
表面形貌：粗糙或多孔結(jié)構(gòu)可能導(dǎo)致液滴滲透，需采用快速測(cè)量或懸滴法。
2、環(huán)境控制
濕度、溫度需穩(wěn)定，尤其對(duì)揮發(fā)性電解液（如碳酸酯類）。
測(cè)試應(yīng)在潔凈環(huán)境中進(jìn)行，避免灰塵影響液滴形態(tài)。
3、數(shù)據(jù)可靠性
每個(gè)樣品至少測(cè)量3個(gè)不同位置，取平均值。
若接觸角隨時(shí)間變化（如電解液揮發(fā)或滲透），需記錄初始值。
接觸角測(cè)試是評(píng)估電池隔膜潤(rùn)濕性的重要手段，對(duì)優(yōu)化隔膜設(shè)計(jì)和提升電池性能具有指導(dǎo)意義。通過(guò)精確的接觸角測(cè)試與表面改性，可進(jìn)一步推動(dòng)高能量密度、長(zhǎng)壽命鋰離子電池的發(fā)展。
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