電池隔膜是放置在電池正極和負極之間的一種滲透膜（圖1），其主要作用是保持正極和負極分離，防止電池短路，同時隔膜也需要允許電荷載流子通過，以保證化學電池電路閉合。隔膜通常是一種具有微孔的聚合物膜，需要對電解液和電極材料具有一定的化學和電化學穩定性，同時也需要有足夠的機械強度以承受電池組裝過程中的應力。

Yoshino開發了微孔聚乙烯隔膜，以實現“保險絲"的功能。在電池內部異常過熱情況下，隔膜提供了一個關閉機制：微孔受熱融化閉合，阻斷電池內部載流子流動。在(zai)2004年，Denton及其同事研(yan)發了一種新型電活性聚合(he)物隔膜，其具有過(guo)載保護功(gong)能(neng)，能(neng)夠通過(guo)控(kong)制(zhi)載流子電位(wei)，可逆地切換絕緣和導體狀態。

不同(tong)于(yu)其他技(ji)術，聚合(he)物隔膜最(zui)初(chu)并(bing)非(fei)特(te)意為電池而開發，由于(yu)該(gai)材(cai)料(liao)是當時技(ji)術淘汰下來的(de)產(chan)品，因此能夠低(di)成(cheng)本大批量(liang)生產(chan)。隔膜材(cai)料(liao)包(bao)括非(fei)紡織的(de)纖維材(cai)料(liao)：棉花、尼龍、聚酯(zhi)、玻璃等；聚合(he)物薄膜：聚乙烯、聚丙烯、聚四氟(fu)乙烯、聚氯(lv)乙烯；陶瓷；天然材(cai)料(liao)：橡膠、石棉、木材(cai)。

目前應用于電(dian)池(chi)隔膜的大部(bu)分聚(ju)(ju)合物都(dou)是半晶(jing)狀聚(ju)(ju)烯(xi)烴材料(liao)，包括(kuo)聚(ju)(ju)乙(yi)烯(xi)、聚(ju)(ju)丙烯(xi)及(ji)其混合物。近期，研究(jiu)者們(men)嘗試使(shi)用接枝(zhi)聚(ju)(ju)合物來改善電(dian)池(chi)性能，其中(zhong)包括(kuo)：微孔聚(ju)(ju)甲(jia)基丙烯(xi)酸(suan)甲(jia)酯(zhi)和硅氧烷接枝(zhi)聚(ju)(ju)乙(yi)烯(xi)隔膜，相(xiang)比于傳(chuan)統的聚(ju)(ju)乙(yi)烯(xi)隔膜他們(men)展現出(chu)更好的表面(mian)形貌和電(dian)化(hua)學(xue)性能。另外，聚(ju)(ju)偏(pian)二(er)氟(fu)乙(yi)烯(xi)納米(mi)纖(xian)維網被應用于隔膜材料(liao)，可以同時改善離子導(dao)電(dian)和形貌穩(wen)定(ding)性。

對于使用電子顯微鏡觀察鋰電池隔膜形貌，分析其化學成分的表征，正確的電鏡制樣方法是決定最后結果準確性和真實性的關鍵步驟。由于(yu)目前使用(yong)的(de)(de)鋰電池隔膜基材多(duo)為高分子聚(ju)合物材料，并(bing)且表面大(da)多(duo)經(jing)過無機物或(huo)者有機物修飾。對于(yu)處(chu)理(li)這種對溫度(du)及其(qi)敏感，并(bing)且具有復雜(za)的(de)(de)多(duo)層(ceng)結構的(de)(de)樣品，需要注(zhu)意整個樣品制備過程中可能引(yin)起的(de)(de)熱(re)損傷和應(ying)力損傷。其(qi)主要得(de)益于(yu)EM TIC3X以下特點(dian)：

如(ru)圖3所示，我們嘗試使(shi)用(yong)常(chang)溫和冷凍離子束切(qie)割，加(jia)工隔膜樣(yang)品，以分析溫度(du)對(dui)于(yu)該類樣(yang)品的影響。如(ru)圖3(a)和(b)所示，盡管(guan)使(shi)用(yong)較低的加(jia)速(su)電壓(ya)(4kV)，并在加(jia)工過程中(zhong)增(zeng)(zeng)加(jia)休息時間，輔助樣(yang)品散熱，但是最后隔膜表面還是存在很嚴(yan)重的熱損傷(shang)(shang)，只能(neng)看到(dao)融化(hua)的表面，無(wu)法觀察(cha)(cha)到(dao)隔膜的孔道結構。而使(shi)用(yong)冷凍切(qie)割樣(yang)品臺(tai)后，我們就能(neng)夠增(zeng)(zeng)大(da)加(jia)速(su)電壓(ya)(加(jia)速(su)電壓(ya)5kV，加(jia)工溫度(du)-50°C)，不間斷地加(jia)工樣(yang)品，所得(de)隔膜截(jie)面平整(zheng)無(wu)污(wu)染 (圖3(c)和(d))，孔道結構清晰可(ke)見，未觀察(cha)(cha)到(dao)熱損傷(shang)(shang)現象。

上述結(jie)果表明，鋰電池隔膜(mo)樣品(pin)對離子束(shu)切割(ge)過(guo)程中(zhong)溫(wen)度及其敏(min)感，不(bu)合適的加工條件(jian)會造成熱損(sun)傷(shang)，引起(qi)嚴重(zhong)的表明結(jie)構形變。Leica EM TIC3X冷凍切割樣品臺能夠精確地控制樣品加工過程中的溫度，避免熱損傷的產生，得到最真實可(ke)靠(kao)的樣品截面形貌結(jie)構。