开云综合app官方网站-锂电池——工程师们解开了制造更小更轻电池的谜团

麻省理工学院(MIT)研究人员的一项发现可能终究为设计一种新型可充电锂电池打开了年夜门，这类电池比现有的版本更轻、更紧凑、更平安，世界各地的尝试室已研究了多年。

电池手艺这一潜伏奔腾的要害在在，用更薄、更轻的固态陶瓷材料层代替位在正负电极之间的液体电解质，并用固态金属锂代替此中一个电极。这将年夜年夜削减电池的整体尺寸和重量，并消弭与易燃液体电解质相干的平安风险。但这一摸索一向遭到一个年夜问题的困扰：枝晶。

枝晶是金属的凸起物，可以在锂概况储蓄积累，并渗入到固体电解质中，终究从一个电极穿过到另外一个电极，致使电池短路。研究人员还没法就这些枝晶的发生缘由告开云综合app官网竣一致，也没有在若何避免它们从而使轻量级固态电池成为现实选择方面获得很猛进展。

这项由麻省理工学院和布朗年夜学的研究小组配合颁发在《焦耳》杂志上的新研究仿佛解决了致使枝晶构成的缘由这个问题。它还展现了若开云综合何避免枝晶穿过电解质。

在该研究小组初期的工作中，他们有了一个“使人惊奇和意想不到的”发现，即用在固态电池的坚固的固体电解质材料可以被锂穿透，锂是一种很是软的金属，在电池充放电进程中，锂离子在电池两侧移动。

这类离子的往返穿梭致使电极的体积产生转变。这不成避免地在固体电解质中造成压力，它必需与夹在它中心的两个电极完全接触。

研究人员说：“要沉积这类金属，体积必需扩年夜，由于你增添了新的质量。是以，锂沉积的电池一侧的体积增添了。假如存在细小的缺点，就会对这些缺点发生压力，从而致使开裂。”

该团队此刻证实，这些压力致使了裂痕，使枝晶得以构成。解决这个问题的方式是施加更多的压力，在准确的标的目的上施加适当的力。

此前，一些研究人员认为枝晶是由纯电化学进程而不是机械进程构成的，但该团队的尝试证实，是机械压开云综合手机版力致使了问题。

枝晶的构成进程凡是产生在电池不透明材料的深处，没法直接不雅察到，是以研究小组开辟了一种利用透明电解质制造薄电池的方式，可以直接看到和记实全部进程。研究人员说：“当你对系统施加压力时，你可以看到产生了甚么，你可以看到枝晶的行动是不是与侵蚀进程或断裂进程相顺应。”

该团队证实，他们可以直接经由过程施加和释放压力来节制枝晶的发展，使枝晶与力的标的目的完善地对齐。

对固体电解质施加机械应力其实不能消弭枝晶的构成，但它确切节制了枝晶的发展标的目的。这意味着它们可以被指导连结与两个电极平行，而且永久不会超出另外一边，是以是无害的。

这终究可能使利用固体电解质和金属锂电极出产电池成为实际。它们不但能在给定的体积和重量中贮存更多的能量，并且还能消弭对液体电解质的需求，液体电解质是一种易燃材料。

研究人员暗示，在演示了相干的根基道理以后，该团队的下一步将是测验考试将这些道理利用到功能电池原型的建立中，然后明白需要甚么样的制造进程才能年夜量出产如许的电池。