鋰電隔膜膜孔3D圖：隔膜中有13%的孔為非通孔，圖中標(biāo)記為紫色，會降低電池充放電速率。

　　為了得到鋰電隔膜的高清內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，瑞士科學(xué)家想出了用黃油浸泡電池的創(chuàng)新方法。黃油可以流進(jìn)電池材料里，這為認(rèn)識電池內(nèi)部孔的結(jié)構(gòu)供應(yīng)了一個(gè)極好的方法，同時(shí)可以幫助改善電池性能。

　　電池隔膜由聚合物多孔薄膜組成，其用途是保持正極和負(fù)極分離，同時(shí)允許鋰離子穿過。理想狀況下，鋰離子能夠自由、快速地通過。伍德認(rèn)為，隔膜有很大的提升空間，因?yàn)楦裟げ牧显谶^去的50年中幾乎沒有發(fā)生大的變化。

　　認(rèn)真地探究隔膜內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)，可以發(fā)現(xiàn)在電池內(nèi)部，約有70%的是固體，余下的30%是充滿電解液的孔結(jié)構(gòu)。伍德團(tuán)隊(duì)移除了電解液，把隔膜浸入融化的黃油里(可以商店購買)，然后固化。

　　黃油的優(yōu)勢在于在不太高的溫度下就可以流動(dòng)，在常溫下可以固化。伍德說，無論是固體還是液體，黃油的體積幾乎沒有發(fā)生變化，所以它不會破壞隔膜的微觀結(jié)構(gòu)。然后用嫁離子束切割填充了黃油的隔膜，隔膜層以10μm為單位一層層切除，掃描電子顯微鏡總是記錄新暴露出來的隔膜的表面，反復(fù)切割、掃描，最終構(gòu)成隔膜內(nèi)部的3D微觀結(jié)構(gòu)。

　　伍德團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)13%的隔膜孔是封閉的。封閉的孔在充放電階段，對鋰離子的流動(dòng)沒有任何的幫助。

　　我們發(fā)現(xiàn)了限制隔膜發(fā)揮用途的關(guān)鍵性因素。倫敦大學(xué)電池研究員比利吳說，為了達(dá)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。我們希望對電動(dòng)汽車快速充電，新增啟動(dòng)速度。為了做到這一點(diǎn)，我們要優(yōu)化材料的結(jié)構(gòu)，讓鋰離子能夠更輕松的穿梭于正負(fù)極之間。接下來的挑戰(zhàn)將是高通孔率隔膜的制造。