鋰離子電池的性能高度依賴于電極材料與電解液的界面潤濕性。良好的浸潤性可確保電解液充分滲透至電極孔隙，降低界面阻抗，提高離子傳輸效率。相反，若材料疏水性過強(qiáng)，電解液難以均勻分布，導(dǎo)致局部極化加劇，影響電池倍率性能和循環(huán)壽命。因此，準(zhǔn)確測試鋰電材料的親疏水性對優(yōu)化電池設(shè)計(jì)至關(guān)重要。

一、鋰電材料親疏水性的測試方法

1、接觸角測量法

接觸角（θ）是衡量材料表面潤濕性的關(guān)鍵指標(biāo)：

θ < 90°：親液性（如石墨負(fù)極在電解液中通常θ≈60°）

θ > 90°：疏液性（如部分聚合物隔膜θ≈110°）

θ < 10°：超親液，θ > 150°：超疏液5

測試時，將電解液滴于極片或隔膜表面，通過光學(xué)成像和圖像分析計(jì)算接觸角。該方法簡單直觀，但受表面平整度、液滴揮發(fā)等因素影響9。

2、動態(tài)潤濕分析

通過測量前進(jìn)角（θ?）和后退角（θ?），計(jì)算接觸角滯后（Δθ = θ? - θ?），可評估材料表面的化學(xué)均勻性和粗糙度。例如，改性后的正極材料θ?可能從80°降至50°，表明浸潤性顯著提升5。

3、表面能計(jì)算

采用Owens-Wendt模型，通過測量不同液體（如水、二dian甲烷）的接觸角，計(jì)算材料的極性分量（γ??）和色散分量（γ??），從而預(yù)測其與電解液的相容性。

二、親疏水性對電池性能的影響

電解液滲透速率：接觸角每降低10°，滲透速率提升30%以上5。

界面阻抗：良好浸潤可使固液界面電阻下降40-60%5。

循環(huán)壽命：浸潤不良可能導(dǎo)致局部析鋰，使循環(huán)衰減風(fēng)險增加5-8倍5。

例如，鈉電池正極材料經(jīng)表面改性后，接觸角從75°降至30°，電池容量保持率提高20%

  鋰電材料的親疏水性測試是優(yōu)化電池設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。接觸角測量法操作簡便，而動態(tài)潤濕分析和表面能計(jì)算可提供更深入的界面特性信息。未來，結(jié)合新型表征技術(shù)和智能化數(shù)據(jù)分析，將進(jìn)一步提升電池材料的潤濕性調(diào)控水平。