锂离子电池仿生技术分析

我们知道，人类所有的灵感都是大自然的馈赠，开发最新技术的灵感来自大自然：为能更快地为锂离子电池的多孔电极灌注液体电解质，德国卡尔斯鲁尔技术研究院(KIT)的科学家利用一种与树木传输水分相仿的物理化学效应，开发出了能大幅度缩短时间、降低生产成本的新技术。

现代电池内部的电极如海绵般呈多孔状，与家用海绵不同的是，其孔径为微米尺度。因而电池具有很大的表层，为充电与放电的化学过程提供空间。具备了这个前提，才能为电动汽车开发出行程远、充电快的电池。

只是要优化功能，还必须使全部电极孔充满电解质。液体电解质为传输介质，带电离子依靠它在电池内的正、负极之间流动。没有电解液，电池内就没有负载平衡，外部也就不会出现电流。然而目前所有用于汽车工业的高能量电池，其电解液对电极表层的湿润性都很差。为使电解液尽可能渗入所有孔隙，以便最大限度地提高电池性能，电池生产厂家至今需要耗费很多时间和成本：利用昂贵而费时的真空与低温保存工艺，来迫使液体进入电极材料。

而使用新研发的工艺，可大大缩短生产时间，从原先需要的几小时缩至几分钟。为达到这个惊人的效果，德国科学家在一定程度上模仿了自然现象，利用机械化工技术改造电极，使其能像大树吸收水分那样有效吸取电解液，如此电解液便能迅速充盈全部表层，甚至能显著改善相关电池的性能。科学家凭借对电极的创新改造，实现了大幅度缩短锂离子电池灌注电解液生产时间并降低生产成本的研发目标。