リチウムイオン電池の安全性と安定性に対する樹状突起の影響

Sep 16, 2020

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一部のナノ材料はパワーバッテリーの有用性と安全性を制限するため、研究者はリチウム電池の樹状結晶の機械的特性を正確に評価する方法を設計しています{.

多くの充電/排出サイクルの間に、多くの小さな結晶がリチウム表面で自然に成長し、分岐する木のような構造.を形成しますこれらの樹状結晶は、リチウムメタルバッテリーの充電中に制御不能に成長するため、小さなワイヤの短絡やバッテリーを殺すのと同じように、この不必要な成長を防止または減少させるために多大な努力が払われています.

原則として、可能な解決策の1つは、リチウム金属.に何かを物理的に押して樹状突起を抑制することです。典型的なリチウムイオン電池には液体電解質があり、それには反発できませんが、固体電解質を使用したバッテリーは、少なくとも理論的には、樹状突起をブロックするのに十分な機械的圧力を適用できます.しかし、実際には、樹状突起はまだ成長します.

この圧力が追加されたにもかかわらず、なぜ樹状突起がまだ成長しているのかは明らかではなく、Caltechの研究者は.に取り組んでいます。Julia Greer(Ruben F {.}と材料科学、メカニック、メディカルエンジニアリングの教授であるDonna Mettlerが率いるチーム、およびKavli Nanoscale Science Instituteのフレッチャージョーンズ財団ディレクター)は、ナノスケール.}}}のリチウムの機械的特性を研究しています。目的は、これらの特性の違いを分析して特徴付けることです.しかし、問題は、これらの樹状結晶が同じユニット内であってもさまざまなサイズと形状で成長する可能性があることです

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