2022-11-21 11:27
科研人员破解锂枝晶难题 为新型固态电池设计提供新思路据最新一期《焦耳》杂志报道,美国麻省理工学院研究人员解释了可充电锂电池枝晶的形成原因以及如何防止其穿过电解液的方法。这一发现为新型可充电锂电池的设计提供了一种新思路,可使电池比目前的版本更轻、更紧凑、更安全。
报道称,电池枝晶的形成过程通常发生在不透明材料的深处,无法直接观察到,因此研究人员开发了一种使用透明电解液制造薄电池的方法,可直接看到和记录整个过程。该团队研究发现,只需施加和释放压力,就可直接控制枝晶的生长,使枝晶与力的方向完全一致。对固体电解质施加机械应力并不能消除枝晶的形成,但它确实可以控制它们的生长方向。这意味着可以引导它们与两个电极保持平行,并防止它们穿过另一侧,从而变得无害。
另外,还有一种方法是在材料中“掺杂”嵌入原子,使其变形并处于永久的应力状态。实验表明,150到200兆帕斯卡的压力足以阻止枝晶穿过电解液。
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据最新一期《焦耳》杂志报道,美国麻省理工学院研究人员解释了可充电锂电池枝晶的形成原因以及如何防止其穿过电解液的方法。这一发现为新型可充电锂电池的设计提供了一种新思路,可使电池比目前的版本更轻、更紧凑、更安全。
报道称,电池枝晶的形成过程通常发生在不透明材料的深处,无法直接观察到,因此研究人员开发了一种使用透明电解液制造薄电池的方法,可直接看到和记录整个过程。该团队研究发现,只需施加和释放压力,就可直接控制枝晶的生长,使枝晶与力的方向完全一致。对固体电解质施加机械应力并不能消除枝晶的形成,但它确实可以控制它们的生长方向。这意味着可以引导它们与两个电极保持平行,并防止它们穿过另一侧,从而变得无害。
另外,还有一种方法是在材料中“掺杂”嵌入原子,使其变形并处于永久的应力状态。实验表明,150到200兆帕斯卡的压力足以阻止枝晶穿过电解液。
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