新方法精准追踪电池内部运作，驱动未来能源解决方案
未来出行是电动汽车、卡车和飞机。但单一电池设计无法支撑该未来。甚至手机和笔记本电池也有不同要求和设计。未来几十年所需电池必须针对特定用途定制。这意味着要尽可能精确理解每种电池内部究竟发生什么。
每个电池工作原理相同：离子——带电原子或分子——通过电解质材料从阳极携带电流到阴极，再返回。但离子在该材料中精确移动方式（无论液态或固态）困扰科学家数十年。精确了解不同离子如何通过不同电解质移动，将帮助研究人员弄清如何影响该移动，创造最适合特定用途充放电方式的电池。
科学家团队展示技术组合，允许精确测量电池中离子移动。不同实验方法组合测量速度和浓度，再与理论对比。方法包括用超亮X射线测量电池中离子移动速度，同时在模型电池放电时测量电解质内离子浓度。研究团队再将结果与数学模型对比。结果是代表离子携带电流的极其准确数字——即迁移数。
迁移数本质是正电荷离子携带电流量与总电流之比；团队计算该数约0.2。此结论因新测量离子移动方法灵敏度，不同于其他方法推导结果。
实验中，研究团队用固态聚合物电解质替代锂离子电池广泛使用的液态电解质。聚合物更安全，避免部分酲液电解质易燃性问题。
过去，研究电池内部运作最好方法是通电后分析事后结果。实时追踪离子移动能力，给科学家机会改变移动以适应电池设计需求。
下一步分析更复杂聚合物和其他材料，如钙和锌，最终延伸至液态电解质。
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