锂渗透如何破解提升锂电池固态电解质光滑度

锂渗透如何破解提升锂电池固态电解质光滑度成关键

汽车讯 据外媒报导，麻省理工大学（MIT）的研究人员与德国的同行们共同提出，若采用表面光滑的固态电解质（solid electrolyte），可防止有害的锂渗透（Li infiltration）现象出现

，进而提升固态锂离子电池的性能

研究人员试图解决这类问题，向固态电解质内添加了陶瓷等其他材料尽管固态电解质能解决电解液的易燃性问题，但经测试表明，这类材料的性能不太稳定，短路的频率比预期高

据新研究表明，问题在于此前的研究人员选错了研究方向，他们旨在找寻一款可制造固态电解质的材料他们认为材料的硬度（firmness）或剪切模量（shear modulus）将决定树突（dendrites）是否会渗入电解质但据新分析表明，表面的光滑度才是该问题的关键所在，电解质表面的细微裂纹及划痕将导致金属物的积聚

在产生电化学反应（electrochemical reaction）后，来自电解质的锂（离子）将开始积聚到其表面细微瑕疵（包括：细微的凹点、裂痕、划痕）处一旦锂离子开始在瑕疵处构成积聚，这1情况将会延续下去令人感到诧异的是，积聚物是从树突的尖端开始，而非从其基部开始，进而导致固态积聚物的构成，就像是用个楔子，将裂纹挖得更宽

这表明研究人员需要将研究重心放在提升固态电解质表面的光滑度，这样或将消除或极大地减少电池固态电解质树突的生成数量为避免产生易燃问题，也许未来还会采用固态锂金属电极此外，该举措或将使锂离子电池的能量密度翻番

树突的形成将导致短路故障，该问题一度成为锂电池的技术困难

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