研究人員需要將研究重心放在提升固態電解質表面的光滑度,這樣或將消除或極大地減少電池固態電解質樹突的生成數量。為避免產生易燃問題,或許未來還會采用固態鋰金屬電極。此外,該舉措或將使鋰離子電池的能量密度翻番。

鋰滲透如何破解?提升鋰電池固態電解質光滑度成關鍵

據外媒報道,麻省理工大學(MIT)的研究人員與德國的同行們共同提出,若采用表面光滑的固態電解質(solid electrolyte),可防止有害的鋰滲透(Li infiltration)現象出現,進而提升固態鋰離子電池的性能。

研究人員試圖解決這類問題,向固態電解質內添加了陶瓷等其他材料。盡管固態電解質能解決電解液的易燃性問題,但經測試表明,這類材料的性能不太穩定,短路的頻率比預期高。

據新研究表明,問題在于此前的研究人員選錯了研究方向,他們旨在找尋一款可制造固態電解質的材料。他們認為材料的硬度(firmness)或剪切模量(shear modulus)將決定樹突(dendrites)是否會滲入電解質。但據新分析表明,表面的光滑度才是該問題的關鍵所在,電解質表面的細微裂紋及劃痕將導致金屬物的積聚。

在發生電化學反應(electrochemical reaction)后,來自電解質的鋰(離子)將開始積聚到其表面細微瑕疵(包括:細微的凹點、裂痕、劃痕)處。一旦鋰離子開始在瑕疵處形成積聚,這一情況將會持續下去。令人感到詫異的是,積聚物是從樹突的尖端開始,而非從其基部開始,進而導致固態積聚物的形成,就像是用個楔子,將裂紋挖得更寬。

這表明研究人員需要將研究重心放在提升固態電解質表面的光滑度,這樣或將消除或極大地減少電池固態電解質樹突的生成數量。為避免產生易燃問題,或許未來還會采用固態鋰金屬電極。此外,該舉措或將使鋰離子電池的能量密度翻番。

樹突的形成將導致短路故障,該問題一度成為鋰電池的技術難題。

[責任編輯:陳語]

免責聲明:本文僅代表作者個人觀點,與電池網無關。其原創性以及文中陳述文字和內容未經本網證實,對本文以及其中全部或者部分內容、文字的真實性、完整性、及時性,本站不作任何保證或承諾,請讀者僅作參考,并請自行核實相關內容。涉及資本市場或上市公司內容也不構成任何投資建議,投資者據此操作,風險自擔!

凡本網注明?“來源:XXX(非電池網)”的作品,凡屬媒體采訪本網或本網協調的專家、企業家等資源的稿件,轉載目的在于傳遞行業更多的信息或觀點,并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。

如因作品內容、版權和其它問題需要同本網聯系的,請在一周內進行,以便我們及時處理、刪除。電話:400-6197-660-2?郵箱:119@itdcw.com

電池網微信
鋰電池
中國電池網
電解質