Сегодня 02 апреля 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

«Во всём виноват катод»: учёные определили, откуда у твердотельных литиевых аккумуляторов растут дендриты

Учёные из Института им. Макса Планка (MPI-P) исследовали микроструктуру твердотельных литиевых аккумуляторов, вдохновившись наблюдением за ростом сталактитов и сталагмитов в пещерах. Первые растут сверху, а вторые — снизу. Похожим образом в твердотельных батареях растут дендриты из металлического лития. Но прежде никто не изучал вопросы, на каком электроде начинается рост дендритов и что его к этому подталкивает и, главное, как этого избежать.

 Поиски корней дендритов в электродах батарей. Источник изображения: Xue Zhang / MPI-P

Поиски корней дендритов в электродах батарей. Источник изображения: Xue Zhang / MPI-P

Команда исследователей MPI-P из департамента Ганса-Юргена Бутта (Hans-Jürgen Butt) в деталях изучила атомное строение твердотельных электролитов и электродов от физического строения до карты распределения электронов в кристаллической решётке. В качестве основного инструмента использовался метод зондовой силовой микроскопии Кельвина (KPFM). Подход позволяет создать карту распределения зёрен кристаллов в поликристаллических материалах и отобразить межзёренные границы. Также KPFM даёт возможность измерить потенциалы на поверхности материала (оценить величину заряда).

Выяснилось, что на межзёренных границах отрицательного электрода (на катоде) в процессе заряда и разряда батарей с твёрдым электролитом скапливаются электроны. При прохождении через такие скопления ионов лития (что происходит в момент зарядки и разрядки аккумуляторов) они захватывают электроны и восстанавливаются до металлического лития. На аноде такие процессы практически не наблюдались.

Тем самым стало абсолютно понятно, что «во всём виноват катод» и исследователям необходимо более пристально изучить его для подавления процессов роста игл дендритов, которые в процессе работы аккумулятора буквально протыкают его насквозь до возникновения короткого замыкания. Своими выводами учёные поделились в статье в журнале Nature Communications, которая свободна доступна по этой ссылке.

Следствием проделанной работы может стать появление намного более безопасных и долговечных батарей с твёрдым электролитом, которые будут невоспламеняемые и более энергоёмкие, чем привычные литиевые аккумуляторы с жидким электролитом.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
«Всё будет»: глава Battlestate Games подтвердил, что Escape from Tarkov и Escape from Tarkov: Arena выйдут в Steam 38 мин.
TikTok закроет свой клон Instagram 8 мая 47 мин.
Meta лишилась главы фундаментальных ИИ-исследований 48 мин.
MTS AI выпустила ИИ-модель Cotype Pro 2, которая станет основой ИИ-агентов для бизнеса 2 ч.
Мир в коробке с саранчой и одиночный кооператив: подробности отменённого ответвления Disco Elysium про Куно и Куну 2 ч.
Дональд Трамп намерен обсудить сделку с TikTok сегодня 5 ч.
Картинки в стиле Ghibli перегрузили серверы OpenAI — выпуск новых функций замедлен 12 ч.
У Ubisoft пока нет чёткого плана работы новой компании с Tencent — инвесторы и сотрудники нервничают 14 ч.
«Загрузки быстрее, чем в Doom (2016)»: эксперт Digital Foundry остался в восторге от Doom: The Dark Ages 14 ч.
Консоли задержат релиз постапокалиптического стелс-экшена Steel Seed от создателей Close to the Sun — объявлена новая дата выхода 16 ч.
Cerebras Systems и Ranovus выбраны DARPA для поставки вычислительной платформы нового поколения для военных и коммерческих проектов 23 мин.
Meta выпустит умные очки с дисплеем и ценником выше $1000 уже к концу года 2 ч.
В Китае электролётам EHang разрешили перевозить людей по воздуху, но услуги аэротакси пока под запретом 2 ч.
Poco F7 Ultra и Poco F7 Pro — смартфоны с мощными чипами, продвинутыми системами камер и высокой надёжностью 2 ч.
НПК «Атроник» выпустила одноплатный компьютер формата PC/104-Plus с чипом Vortex86 DX3 2 ч.
Hyundai представила Insteroid — концепт электромобиля в стиле гоночных симуляторов 4 ч.
Amazon возобновила доставку товаров дронами в Техасе и Аризоне после двухмесячного перерыва 4 ч.
UMC открыла в Сингапуре новое передовое предприятие, снижая зависимость от Тайваня 6 ч.
Intel: Panther Lake возьмут всё самое лучше от актуальных Core и ангстремного техпроцесса 18A, но выйдут в 2026 году 8 ч.
Новая статья: Выбираем кулер для процессора Intel LGA1700 до 2 000 рублей 13 ч.