的研究人员斯坦福大学和SLAC国家加速器实验室说他们已经解决了持久的问题背后的神秘新锂金属电池短路和失败。

团队识别问题归结为纳米缺陷和机械应力,特别是在有效的充电。

威廉•Chueh副教授斯坦福杜尔学院的可持续发展,解释说,适度的压痕、弯曲或扭曲的电池会导致纳米材料的裂缝打开和侵入到固态电解质锂造成短路。

“即使灰尘或其他杂质引入制造业可以产生足够的压力导致失败,“Chueh补充道。

新的锂金属电池固体电解质是轻量级,易燃、富含能量,可以迅速充电,但他们一直发展缓慢。

高能量、充电快、不易燃的锂金属电池,持续很长时间可以克服的主要障碍电动汽车的广泛使用,在许多其他的好处,这项研究说。

研究者通过60多个实验证实了陶瓷往往充满了纳米裂缝、凹陷、裂缝,许多不到20纳米宽。

在快速充电过程中,研究小组说,这些固有的骨折开放,允许锂侵入。

理论付诸实践

一个固态电池是由层cathode-electrolyte-anode床单叠在另一个。

电解液的作用是物理上独立的阴极阳极同时允许锂离子自由旅行。

如果阴极和阳极接触或电力连接在一起,为隧道的金属锂,发生短路。

“有机会挖掘电解质,锂最终将蛇通过,连接阴极和阳极…当这种情况发生时,电池失败,”研究人员说。

还多次在各种实验中演示了新的理解,研究者说。

“锂实际上是一个柔软的材料,但是像水在壶穴类比,只需要扩大的差距,导致失败的压力,”徐说,博士后学者Chueh的实验室。

手里拿着他们的新理解,团队正在研究如何利用机械力故意强化材料生产过程。

团队也正在考虑外套电解质表面防止裂缝或修复他们是否出现。

1月早些时候,大邱韩国庆北科技研究所的研究人员说他们开发了一种新的电解液技术通过磁性纳米颗粒可以提高下一代锂电池的稳定性和寿命。

去年12月,悉尼大学的研究人员声称已经开发出一种新的、低成本的电池储能电池和能量容量锂离子电池的4倍。