先谈困境:
离子传输速率及电导率是影响快速有效可充电电池性能的重要参数。电导率是决定可充电电池充电和放电速率的重要参数,它取决于溶剂的两个物体特性:粘度
η和电容率
ε。研发可充电电池电解液最大挑战是粘度和电容率的最佳混合比例。正如显示的
Stokes-Einstein 方程,离子流动性与粘度成反比:mobility=1/6phri (ri离子半径)。对研发而言,准确测试溶剂粘度是至关重要。在充电电池应用中,混合溶质起主导作用,而粘度测量可以帮助优化溶剂混合物。传统粘度计测量遇到挑战,而微流体便携式粘度计能很好解决这个难题。如测量电解质溶液遇到挑战如下:
1》较低的溶液粘度,如0.2cp,用传统粘度计测量其精准度和重复性是困难的,而利用微流体通道(VROC技术)测量不仅高精准和稳定重复性,而且是绝对真实值。
2》大部分溶剂易挥发,在测量粘度时挥发是测量粘度不准确重要因素。
3》一些溶剂是非常亲水的,痕量水对测量解决也会造成不准确。对于这些原因,封闭的测量环境是必要的。
4》测量过程中,样品容量受限制的,并且样品价格昂贵且数量有限,小容量样本测量时必须的。
再谈技术:何为VROC
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见图示
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芯片是由微流控式玻璃微通道和硅压阵列式压力传感器组成,具体微通道深度多少,这个是估计的粘度决定。如几万CP或者十几万CP,这个微流体技术对牛顿和非牛顿都可用。关于非牛顿,我们需要有它:
Weissenberg-Rabinowisch 。最后谈VROC如何解决粘度测量困境:
见下文。ATC(US)