[发明专利]一种固态电解质离子导电性的检测方法

权利要求书

1.一种固态电解质离子导电性的检测方法，其特征在于，包括下述步骤：

S1、将固态电解质制成固态电解质薄片；

S2、搭建太赫兹时域光谱系统的测试光路，产生太赫兹光斑，并对太赫兹光斑进行聚焦、定位；

S3、将所述固态电解质薄片通过夹具固定在多维位移系统上；

S4、通过多维位移系统调节固态电解质薄片的位置，使固态电解质薄片位于太赫兹光斑的聚焦处，并且使固态电解质薄片的表面垂直于太赫兹光斑；

S5、用太赫兹时域光谱系统对固态电解质薄片进行测试，得到太赫兹透射强度-时间的太赫兹时域谱，将太赫兹时域谱进行傅里叶变换得到太赫兹透射强度-频率的太赫兹频域谱，然后根据太赫兹频域谱提取固态电解质的折射率和吸光系数，计算得到复电导率，采用Drude模型对复电导率进行拟合得到固态电解质的离子导电率；

S6、用太赫兹时域光谱系统对固态电解质薄片进行二维扫描，得到固态电解质的离子电导率二维图像；

根据太赫兹频域谱提取固态电解质的折射率和吸光系数的公式分别如式(1)、式(2)所示：

其中n为折射率，k为吸光系数，A为强度，为相位，w为频率，d为薄片厚度，c为光速；

复电导率的计算公式如式(3)所示：

其中ε₀为绝对介电常数，i为虚数单位，σ为复电导率，n为折射率，k为吸光系数，w为频率；

拟合复电导率采用的Drude模型公式如式(4)所示：

其中σ₀为离子电导率，γ为输运散射率，i为虚数单位，w为频率。

2.根据权利要求1所述的固态电解质离子导电性的检测方法，其特征在于，还包括：用太赫兹时域光谱系统对所述固态电解质薄片进行二维扫描，得到固态电解质的离子电导率二维图像，评价离子电导率检测的一致性；若二维图像均匀度高，检测一致性好；否则检测一致性差。

3.根据权利要求1所述的固态电解质离子导电性的检测方法，其特征在于，所述聚焦后的太赫兹光斑的直径为30～500μm，固态电解质的离子电导率二维图像分辨率为300～500μm。

4.根据权利要求1～3任一项所述的固态电解质离子导电性的检测方法，其特征在于，所述固态电解质薄片通过夹具固定在多维位移系统的二维位移平台上，所述二维位移平台的精度为1～10μm。

5.根据权利要求1～4任一项所述的固态电解质离子导电性的检测方法，其特征在于，所述太赫兹光斑的产生方法为光整流法，半导体瞬间电流产生法或者加速电子产生法。

6.根据权利要求1～5任一项所述的固态电解质离子导电性的检测方法，其特征在于，所述步骤S6中，太赫兹时域光谱系统进行二维扫描时，采用卧式光路或者立式光路。

7.根据权利要求1～6任一项所述的固态电解质离子导电性的检测方法，其特征在于，还包括：通过对固态电解质的离子导电率和离子电导率二维图像进行分析，评价其离子导电性。

8.根据权利要求1～7任一项所述的固态电解质离子导电性的检测方法，其特征在于，所述固态电解质为硫化物固态电解质、氧化物固态电解质或者聚合物固态电解质；所述固态电解质薄片的厚度为0.5～1mm。