动力锂离子电池快充难的秘密；隔膜微孔结构影响锂电性能

为了达到快速充电，同时不损坏电池，要在电池内部建立高速公路使锂离子可以无阻碍的穿梭于电池的两极。

锂电隔膜膜孔3D图：隔膜中有13%的孔为非通孔，图中标记为紫色，会降低电池充放电速率。

为了得到锂电隔膜的高清内部结构图，瑞士科学家想出了用黄油浸泡电池的创新方法。黄油可以流进电池材料里，这为认识电池内部孔的结构供应了一个极好的方法，同时可以帮助改善电池性能。

电池隔膜由聚合物多孔薄膜组成，其用途是保持正极和负极分离，同时允许锂离子穿过。理想状况下，锂离子能够自由、快速地通过。伍德认为，隔膜有很大的提升空间，因为隔膜材料在过去的50年中几乎没有发生大的变化。

认真地探究隔膜内部的微观结构，可以发现在电池内部，约有70%的是固体，余下的30%是充满电解液的孔结构。伍德团队移除了电解液，把隔膜浸入融化的黄油里（可以商店购买），然后固化。

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黄油的优势在于在不太高的温度下就可以流动，在常温下可以固化。伍德说，无论是固体还是液体，黄油的体积几乎没有发生变化，所以它不会破坏隔膜的微观结构。然后用嫁离子束切割填充了黄油的隔膜，隔膜层以10μm为单位一层层切除，扫描电子显微镜总是记录新暴露出来的隔膜的表面，反复切割、扫描，最终构成隔膜内部的3D微观结构。

伍德团队发现13%的隔膜孔是封闭的。封闭的孔在充放电阶段，对锂离子的流动没有任何的帮助。

我们发现了限制隔膜发挥用途的关键性因素。伦敦大学电池研究员比利吴说，为了达到快充目的，并不是要一味新增隔膜的孔隙率，重要的是要了解孔是不是通孔。我们希望对电动汽车快速充电，新增启动速度。为了做到这一点，我们要优化材料的结构，让锂离子能够更轻松的穿梭于正负极之间。接下来的挑战将是高通孔率隔膜的制造。