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锂渗透如何破解?提升锂电池固态电解质光滑度成关键

发布时间:20-01-02

盖世汽车讯 据外媒报道,ㄨ麻省理工大学(MIT)的研究人员与德↕国的同行们共┍同提出,若采用表面光滑的固态电解质(solid electrolyte),可防止有害的锂渗透↓(Li ┘infiltratё-ion)现象出现,进而提升固态锂离子电池的性能。

研究人★员试图解决这类问题,向固态电☉解质内添加了陶瓷等其他材料。┄┅尽管固态电解质能解决电解液的易燃性问题,但经测试表明,这类≥材料的性能不太稳定,短路的频率比预期高。

据新研究表๑明ↂ,问题在于◐此前的研究人员选错了研究方向,他们旨在找寻一款可制造固态电解质的材料。他们认┎为材料的硬度(firmness)或剪切模ⓔ量(shear modulus)将决定树突(▕dendrites)是否会渗入电解质۩๑。但据新分析Ъ表々明,表面的光滑╱╲度才是♣该问题的关键所在,电解质表面的细微裂纹及划痕将导致金属物的积聚。

在发生电化学反应(el#△ec▂▃▅▆█trochemical reaction)后,γ来自电解质的锂(离子)将开ⓞ始积聚到其表面细微瑕疵(包括〢:细微的凹点、裂痕、划痕)处。一╝旦●锂离子▲开始在瑕疵处形℅成积聚,这一情况将会持续下去。令人感到诧异的◣是,积聚▍物是从树突的尖端开始,而非从其基部开始,进而导致♀固态积聚物的⊥形成,就像是用个楔子♦,将裂纹挖得更宽。

这表明研究人员需要将研究重心放在提升固态电解质表◥面的光滑度,这样或将消除或极大地减少电池固态电解质树突的生成数量。为避免产生易燃问题,或∮许░未来还会采用固态锂金属电极。此外,该举措或将使锂离子电池的能量密度翻番。

树突的形∽成将导致短路故障,该问题一∑度成为锂电池的技术难题。

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文章标签: 黑科技 前瞻技术۩

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