隨著世界減少對化石燃料的依賴，工業(yè)和制造商不斷轉(zhuǎn)向采用鋰離子電池為機(jī)器提供動力，現(xiàn)代生活變得越來越先進(jìn)。其中鋰離子電池被廣泛應(yīng)用于電動汽車、手機(jī)、無人機(jī)、吸塵機(jī)器人和其他機(jī)器提供動力，并將成為能源轉(zhuǎn)型的重要組成部分。

但是鋰離子電池仍存在問題，即隨時間老化和充電，電池內(nèi)部會產(chǎn)生枝晶。據(jù)外媒報道，休斯頓大學(xué)（University of Houston）的研究小組正研究枝晶生長過程，試圖解決這一問題。

（圖片來源：休斯頓大學(xué)）

枝晶是堆積在電池陽極上的尖狀結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)會縮短電池的壽命，阻礙其保持充電能力，并且可能會造成機(jī)器短路，從而可能引發(fā)電池起火等安全隱患。

休斯頓大學(xué)庫倫工程學(xué)院電氣與計算機(jī)工程助理教授Xiaonan Shan表示：“通過了解電池枝晶的生長過程，我們可以確定防止枝晶生長的化學(xué)和物理解決方案，推動實現(xiàn)下一代電池?！?/p>

Shan及其亞久團(tuán)隊開發(fā)出一種“新型原位”3D顯微鏡，可成像和研究局部電化學(xué)環(huán)境，并了解電池中枝晶開始形成的位置。提供使用3D顯微鏡、小型攝像頭和其他計算機(jī)成像技術(shù)，研究人員能夠從幾何上繪制出電池最初形成枝晶的過程。

Shan表示：“確認(rèn)枝晶生成過程非常重要，因為大多數(shù)電池研究人員通過使用的是電化學(xué)測量來測量電池整個表面或內(nèi)部，這無法得知電池內(nèi)部的反應(yīng)。而大多數(shù)電池公司專注于開發(fā)電池的材料部分，因此新材料更注重性能。

Shan還補(bǔ)充道：“通過這個過程，制造商理論上可以設(shè)計出阻止枝晶生長的電池結(jié)構(gòu)，從而制造出性能更好的電池。”