Репортаж от Wedoany，Исследовательская группа Института Макса Планка по устойчивым материалам (Германия) раскрыла физический механизм, приводящий к короткому замыканию из-за дендритов лития в твердотельных батареях, что открывает новые перспективы для коммерциализации технологии батарей следующего поколения. Это открытие может помочь преодолеть ключевые препятствия в развитии твердотельных батарей; соответствующие результаты опубликованы в журнале Nature.
Используя низкотемпературные вакуумные технологии для анализа образцов батарей, исследователи обнаружили, что накопление напряжения внутри литиевых дендритов создает достаточное растягивающее усилие, что в конечном итоге приводит к растрескиванию твердого керамического электролита. Это открытие опровергает преобладающую ранее теорию о том, что рост лития внутри электролита запускается утечкой электронов. Первый автор исследования, доктор Чжан Ювэй, отметил: «Мягкий металлический литий способен проникать через твердый керамический электролит, подобно непрерывному потоку воды, размывающему камень». Он подчеркнул, что гидростатическое давление внутри дендрита является основной причиной хрупкого разрушения электролита.
Твердотельные батареи, известные своей высокой плотностью энергии и отличной безопасностью, широко рассматриваются как замена литий-ионным батареям, однако ключом к их коммерциализации является преодоление проблемы дендритов металлического лития, образующихся в цикле заряда-разряда. В настоящее время промышленность пытается разрабатывать более прочные материалы для электролитов, внедрять структурные микропустоты и наносить покрытия на электроды, чтобы противостоять рискам короткого замыкания, вызванным дендритами. Это исследование предоставляет более четкую теоретическую базу для инженерной оптимизации твердотельных батарей и может ускорить технический прогресс в таких областях, как увеличение срока службы, безопасность и запас хода в таких батареях.
Данный материал скомпилирован платформой Wedoany. При цитировании материалов, созданных с помощью искусственного интеллекта (ИИ), необходимо обязательно указывать источник — «Wedoany». В случае выявления нарушения прав или иных проблем просим своевременно информировать нас. Сайт оперативно внесёт изменения или удалит материал.Электронная почта: news@wedoany.com
