电解液与极片润湿性：解锁高能电池性能的关键要素

电解液对电极极片的润湿性，描述了液态电解液在固态电极表面的铺展与渗透能力。理想的润湿意味着电解液能快速、均匀地覆盖极片表面并渗入多孔电极内部，确保锂离子在活性物质、导电剂、粘结剂构成的复杂三维网络内实现高效、均匀的传输。润湿不佳则会导致界面接触不均，形成“干区”，增加局部阻抗，引发锂沉积不均、容量衰减加速乃至热失控风险。

测量实践：从静态到动态的深度洞察

1.静态接触角：基础指标，反映特定时刻的润湿状态。对比不同电解液配方（如锂盐浓度、溶剂比例、添加剂）或不同极片处理（如涂层组分、压实密度、表面改性）下的接触角，可筛选出最优组合。

2.动态接触角分析：

前进角/后退角：通过增减液滴体积，测量液固界面扩张或收缩时的接触角。两者差值（接触角滞后）反映了极片表面的化学非均一性、粗糙度及孔隙结构的影响，更能预测电解液在实际填注与循环过程中的界面稳定性。

时间依赖接触角：监测接触角随时间的变化曲线。对于多孔极片，液滴会逐渐渗透，接触角随时间下降。渗透速率是评估电解液渗入电极内部能力的关键动力学参数。

3.表面能计算：结合不同测试液体（如电解液、去离子水、二碘甲烷）的接触角数据，通过Owens-Wendt等模型，可计算出极片的表面自由能及其极性分量与色散分量。这有助于从本质上理解界面相互作用，指导极片表面改性（如等离子处理、涂层修饰）以提升对特定电解液的亲和力。

测量揭示的现象，根植于材料与工艺的微观世界：

极片侧：活性物质（如NCM、石墨、硅碳）的本征表面能、粘结剂（PVDF、SBR）的分布、导电剂（炭黑、CNT）的网络形态、极片孔隙率与孔隙结构、压实密度以及是否存在疏水性的残留溶剂或杂质，共同决定了极片的表面化学与拓扑结构。

电解液侧：溶剂的表面张力（如EC、DMC、EMC等）、锂盐的种类与浓度、功能性添加剂的界面调节作用（如成膜剂、润湿剂），直接影响了其铺展与渗透倾向。

通过系统测量，研究人员能够量化评估例如：引入氟代溶剂如何降低电解液表面张力从而改善对高镍正极的润湿；硅基负极极高的表面能为何需要匹配特调电解液以形成稳定界面；极片辊压工艺对孔隙结构的改变如何显著影响电解液渗透动力学。

优异的润湿性测量结果，直接转化为更优的电池性能：

1.降低界面阻抗：均匀的界面接触保障了离子流分布均一，降低电荷转移阻抗。

2.提升倍率性能：快速的电解液渗透确保了高倍率充放电时离子高速传输通道的畅通。

3.促进均匀SEI/CEI形成：良好的润湿是形成稳定、均一致密固态电解质界面膜（SEI）和正4.极电解质界面膜（CEI）的前提，关乎循环寿命与首效。

5.改善电池均一性与安全性：减少因润湿不均导致的局部过充/过放和锂枝晶生长风险。