电极的润湿性——锂离子电池中的电极压延

压延是锂离子电池电极常见的压实工艺。压延的目的是减少电极的孔隙率，进而改善颗粒接触，从而提高电池的能量密度。压延将显著影响孔隙结构，从而也影响电极的润湿性。

电极材料的润湿性

电极材料与电解质溶液的润湿性是高性能锂离子电池发展的挑战之一。多孔电极的电解液润湿不足，导致电极反应不规则，固体-电解质界面膜形成不稳定。这可能会降低电池性能并导致不良的循环寿命。此外，不完全润湿会导致金属锂枝晶的形成，从而导致严重的安全问题。未润湿的活性物质也会导致电极容量利用不足，增加电极电阻。

用张力仪测定润湿速率

电解质对电极的润湿可以用张力仪测量润湿速率来研究。测量基于Washburn方法，将多孔样品浸入液体中，并使用高灵敏度的天平记录质量摄取与时间的函数。

该方法已被用于确定压延对锂离子电池电极润湿性的影响，测量了压延过程中不同厚度电极膜对电解质的吸收量，记录质量摄取与时间的函数。

适度的压延已被证明可以改善电极材料的润湿性，因为颗粒的排列和孔隙网络发散度的增加。如果压延超过水平，电极的润湿性将随着孔径变小和孔隙率降低而降低。

压延影响表面粗糙度

压延工艺改变了电极的表面结构。表面粗糙度对润湿性有明显的影响，因为表面粗糙度增强了表面化学的作用。如果表面在化学上是亲水的，那么粗糙度会使表面更加亲水。因此，测量表面粗糙度和接触角可以更深入地了解表面的润湿性。