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马萨诸塞州理工学院材料科学与工程系的研究人员与TechnischeUniversitätdarmstadt的材料科学研究所合作,最近发现了在具有固体电解质的锂电池中形成欧洲杯线上买球树突的真正原因。这项发表在高级能源材料中的研究表明,可以通过产生非常平滑且无缺陷的电极表面来最大程度地欧洲杯足球竞彩减少锂离子电池中树突形成。
带有液体电解质的锂离子电池被广泛用于为从汽车到电话的各种电子设备供电。电解质是正极电极(阳极)和负电极(阴极)之间的材料,用作电子或带电离子在电池充电或排水时从一个电极移至另一个电极的介质。
液体电解质可能是易燃的,并引起了极大的安全问题。但是,可充电锂离子电池的想法是一个很大的关注区域,因为它的潜力通过使用锂电极增加了电池的容量。
树突是薄的,类似于金属的凸起,它开始从一个电极开始构建,并有可能一直延伸到电解质材料并到达另一电极。如果这些树突随着时间的推移到达另一个电极,它可能会短路电池并对电池和装备装备的设备造成永久损坏。
树突的形成是锂离子电池的主要问题,因为树突的形成是由锂离子电池引起的一些火灾。通过树突形成短路的风险是不可能开发可充电锂离子电池的主要原因。
即使将锂离子电池与固体电解质(例如某些陶瓷)相比,在安全性和能量存储容量方面,使用液体电解质具有很大的优势,但使用固体电解质的锂离子电池的开发仍然具有挑战性。在用固体电解质的这些电池中,树突形成也是一个主要问题。
较早的尝试防止固体电解质锂电池中树突形成的尝试集中在寻找刚性且不弹性的正确固体电解质材料。因此,研究了具有足够的欧洲杯足球竞彩剪切模量的材料,即材料的牢固性或柔软性的特性,因此树突无法通过电解质材料。
为此目的研究的两种主要的固体电解质材料包括磷硫化硫化锂和金属氧化物。欧洲杯足球竞彩但是,由于无法预防树突形成,因此各种研究人员发现正确的固体电解质材料导致了混乱的结果。
In order to find out the reason why stiffer solid electrolyte material could not arrest the dendrite formation, the research team, led by MIT’s Yet-Ming Chiang, in their recent study tested samples of four different varieties of solid electrolyte materials and studied how they performed during the charge and discharge cycles. Their research revealed that dendrite formation in solid electrolyte material follow a completely different process than the dendrites formed in liquid electrolyte material.
当前的研究表明,来自其中一个电极的锂开始通过电化学反应沉积到任何缺陷上,例如在电极表面上存在的凹坑,裂缝或划痕,从而通过为金属沉积提供脚趾,从而导致树突形成。。随着时间的推移,该沉积继续堆积并延伸到另一电极,并延伸到另一电极,从而导致灾难性后果。
此外,这项研究表明,树突延伸是从树突的尖端而不是其基部发生的。因此,通过专注于创建具有光滑表面的电极,可以大大减少树突的形成。因此,这组研究人员为研究旨在消除锂离子电池中的树突形成的研究增加了一个新的维度。
参考
- “锂金属通过无机固体电解质渗透的机制” L. Porz,T。Swamy等。高级能源材料。欧洲杯足球竞彩(2017)。doi:10.1002/aenm.201701003。
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