研究人员牛津大学进行了一项研究揭示了机制,导致锂金属固态电池故障(Li-SSBs)。这些发现提供了一个路径来克服这些挑战,并可能导致变革改善电动汽车(EV)电池范围,安全,和性能。

研究小组称他们的研究还可以为电动航空产生深远影响,推动电动力飞机的发展。

Li-SSBs有别于传统电池代替易燃液体电解质和固态电解质和利用锂金属作为阳极。

固体电解质的使用提高了安全性,而金属锂的公司允许更大的储能能力。必威体育app官网下载

然而,一个关键的障碍Li-SSBs脸是在充电过程中发生短路引起的树突的形成。研究发现,这些丝状结构由锂金属穿透陶瓷电解质,导致性能下降和安全问题。

分析了Li-SSB失败

作为合作的一部分,牛津大学的部门之间的材料,化学和工程科学,研究人员利用先进的成像技术,特别是x射线计算机断层扫描在钻石光源,可视化树突充电失败。

研究表明,树突裂缝发起通过不同的底层机制和传播。在地下裂缝形式由于锂积累毛孔,并进一步充电增加了压力,直到裂缝传播。

锂的传播通过wedge-opening机制发生,部分填充裂纹和驾驶从后面打开。

对未来Li-SSB发展的影响

研究人员表示,新发现的理解树突行为Li-SSBs持有克服技术挑战的可行的承诺。

多米尼克·梅尔文,该研究的研究中,强调平衡压力的重要性在锂阳极。研究显示,而压力是必要的,以避免差距在固态电解质的界面放电,过度的压力可以是有害的,增加树突传播的可能性和短路时充电。

见解精炼开辟新的道路,电池设计和优化操作条件,以减轻树突形成和提高电池性能。

教授彼得爵士布鲁斯,一个关键的研究人员参与这项研究,强调理解的意义如何软金属锂可以穿透致密陶瓷电解质和希望的见解帮助固态电池的进展研究向实用的设备。

根据法拉第研究所最近的一份报告中,固态电池有可能实现全球电池需求的实质性部分。

预计到2040年,他们在消费电子产品达到电池需求量的50%,30%,交通和航空应用中超过10%。

首席执行官帕姆教授托马斯·法拉第的机构,强调研究的重要性这样的举措,解决固态电池的机械理解失败,因为这些努力为策略铺平道路,电池制造商可以采用以避免此类故障和动力电池技术的发展。

最近的一项研究由卡尔斯鲁厄理工学院(装备)发现固体电解质界面的形成,这对锂离子电池的功能是至关重要的,通过聚合发生的解决方案,而不是直接在电极。研究结果提供洞察未来发展更有效和持久的电池。

今年4月,新加坡南洋理工大学南大合作与Se-cure废物管理(SWM),新加坡的电池回收和处理公司回收了锂离子电池使用生物质。