[发明专利]快速定量化测量层状电极材料层间离子相互作用力的方法

权利要求书

1.快速定量化测量层状电极材料层间离子相互作用力的方法，其特征在于：

步骤一、在轴线相互垂直的透明材质圆柱表面上分别安装层状电极材料薄膜；所述层状电极材料薄膜与圆柱之间布置半透明金属层；在两圆柱表面之间添加电解液，使得层状电极材料薄膜一直置于电解液中；

步骤二、移动两圆柱相互靠近，当层状电极材料薄膜的相互作用力出现震荡之后；开始精细控制，并记录不同时刻的等色阶条纹，通过对比干涉条纹的移动量计算两表面之间的绝对距离，并通过绝对距离的变化，结合已知的弹簧刚度计算这两个表面的相互作用力；

两个表面直接的绝对距离计算公式为：

n_g及n_e分别表示层状电极材料薄膜层及电解液层的折射率，D表示两个层状电极材料表面之间的距离，和表示层状电极两表面接触时相邻的两个条纹的波长，和表示两表面中间电解液层厚度为D时对应相邻两个条纹的波长，f_m≈1.024+1/m是考虑了金属反射镜界面处反射的折射率色散和相位变化引入的矫正系数，m表示条纹的阶数；

相互作用力：

F＝k·ΔD

其中E表示相互作用力，k表示弹簧的弹性系数，ΔD表示两表面之间绝对距离的变化量；

步骤三、重复步骤二，得到多组相互对应的距离和相互作用力数据，进一步得到层状电极材料层间嵌离子结构的层间距——层间相互作用力关系。

2.如权利要求1所述快速定量化测量层状电极材料层间离子相互作用力的方法，其特征在于：所述相互垂直的透明材质圆柱为多组时，能够获得多个层状电极材料层间嵌离子结构，可同时测量多个层状电极材料层间嵌离子结构叠加后的整体层间距与层间相互作用力曲线。

3.如权利要求1所述快速定量化测量层状电极材料层间离子相互作用力的方法，其特征在于：所述相互垂直的透明材质圆柱在接触位置形成微纳米尺度的圆形对面。

4.如权利要求1所述快速定量化测量层状电极材料层间离子相互作用力的方法，其特征在于：所述弹簧为悬臂梁式结构的弹簧。

5.如权利要求1所述快速定量化测量层状电极材料层间离子相互作用力的方法，其特征在于：所述电解液为金属离子体系电解液。

6.如权利要求1所述快速定量化测量层状电极材料层间离子相互作用力的方法，其特征在于：所述金属层的厚度范围为30-55纳米。

7.实现如权利要求1至6任意一项所述方法的装置，其特征在于：所述方法的装置，其特征在于：包括光源(1)、消色差透镜(2)、和光谱仪(7)；由光源(1)发出的光，经过消色差透镜(2)消除色差，经过第一反光镜(3)折射后，光束垂直通过下圆柱表面(4)及上圆柱表面(5)相互垂直形成的干涉腔，再经过第二反光镜(15)折射后，通过分束器(6)后形成等色阶条纹，被光谱仪(7)接收并记录。