據(jù)外媒報道,全固態(tài)電池是一種所有部件都是固體的電池,由于其能夠存儲更多能量,而且具備操作更安全的潛力,已成為替代鋰離子電池的下一代電池,受到了人們的關注。如果固態(tài)電池能夠實現(xiàn)量產(chǎn),將能夠給電動汽車(EV)行業(yè)帶來革命性的變化,因為其可有效增加電動汽車的續(xù)航里程,以及可以顯著降低電動汽車體積和重量。但是,固態(tài)電池在實際電流下循環(huán)(反復充放電)后會發(fā)生故障,這也是阻礙其實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化的障礙之一。

(圖片來源:自然科學雜志)
不過,英國牛津大學(the University of Oxford)法拉第研究所(Faraday Institution)的研究人員采取了措施,了解了固態(tài)電池出現(xiàn)故障的機制(是避免其出現(xiàn)此類故障的必要前提)。電池在充電時,鋰離子還原時形成的樹枝狀金屬鋰就是枝晶,會穿過固態(tài)、陶瓷和電解質繼續(xù)蔓延,從而導致電池短路。
很久之前,研究人員就知道固態(tài)電池的陽極會產(chǎn)生孔隙,但是人們還沒有理解此類孔隙在枝晶形成過程中的作用。該研究將前沿電化學和成像技術相結合,基本能夠理解孔隙在電池循環(huán)中形成,以及孔隙在電池枝晶生長以及電池故障中的作用。
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