隨著電池工業(yè)的發(fā)展，符合綠色環(huán)保，可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的鋰電池已被廣泛應(yīng)用在了社會生產(chǎn)與生活的方方面面。從最初的手機(jī)，筆記本等電子產(chǎn)品到現(xiàn)在的電動車，汽車的應(yīng)用，鋰電池在新能源的開發(fā)與發(fā)展中發(fā)揮著不可替代的重要作用。

鋰電池隔膜的觀察與分析

離子研磨加工隔膜截面的低倍圖片

隔膜作為鋰電池的關(guān)鍵內(nèi)層組件，決定著鋰離子電池的安全特性，其結(jié)構(gòu)或性能的改變是鋰離子電池失效的關(guān)鍵原因之一。

在長循環(huán)或者極端條件（溫度、電壓等）下循環(huán)的鋰離子電池中，鋰離子常會以“死鋰”或者“枝晶”的形態(tài)沉積在負(fù)極上，并沿著隔膜的孔道生長、斷裂。嚴(yán)重時(shí)還會穿刺導(dǎo)致電池的短路，造成安全問題。

因此，對于鋰離子電池隔膜內(nèi)部結(jié)構(gòu)的觀察與分析對于鋰離子電池失效分析來說至關(guān)重要。在上期內(nèi)容“日立離子研磨在鋰電池隔膜研究中的應(yīng)用”中我們通過離子研磨設(shè)備在低溫下，無機(jī)械應(yīng)力，無熱損傷的情況下制備得到了循環(huán)后鋰電池隔膜的真實(shí)截面形貌（如上圖），并對其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)觀察。

分析結(jié)果

儀器及條件：

在本期內(nèi)容中我們將繼續(xù)對循環(huán)后隔膜中產(chǎn)生的堵塞物進(jìn)一步進(jìn)行元素的檢測與分析，以便為鋰離子電池的失效分析提供更多的依據(jù)。

現(xiàn)有的常規(guī)鋰離子電池隔膜常由幾乎不導(dǎo)電的高分子聚合物組成，如聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）等。在常規(guī)掃描電子顯微鏡下很難實(shí)現(xiàn)有效的能譜測試。而利用日立熱場掃描電鏡SU7000 的低真空功能，可以在5kv的低加速電壓下對堵塞物的元素組成進(jìn)行高空間分辨率的檢測與分析。

如圖，通過對特定區(qū)域的元素分析，可以分析堵塞物的具體元素組成，進(jìn)一步推斷堵塞物的具體成分。有利于研究者進(jìn)一步對電極、隔膜或者電解液進(jìn)行修飾，減少堵塞的產(chǎn)生，從而完善鋰離子電池的性能。

隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人類對新能源需求的不斷增加，鋰電池產(chǎn)業(yè)也將繼續(xù)保持快速增長態(tài)勢。如何不斷獲得更高能量密度及循環(huán)次數(shù)，更安全環(huán)保的鋰電池仍然是鋰電行業(yè)相關(guān)研究者不斷去追求的目標(biāo)，在此過程中，日立電鏡也將始終為鋰電池的研究提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)后盾，不斷推動鋰電行業(yè)的加速創(chuàng)新發(fā)展。