Институт Макса Планка объяснил, почему литий вызывает поломку твердотельных элементов

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Исследователи Института устойчивых материалов имени Макса Планка установили, что разрушение керамических электролитов в твердотельных батареях связано с внутренним давлением внутри литиевых дендритов. Это открытие объясняет, почему при зарядке таких элементов происходят короткие замыкания.

В ходе экспериментов специалисты поместили образцы твердотельных аккумуляторов в вакуумную камеру и охладили до криогенных температур, чтобы исключить влияние внешних факторов, таких как влага или воздействие электронного микроскопа. Анализ показал, что литий не накапливается перед кончиком дендрита, как предполагалось ранее. Вместо этого в металлических отростках возникает гидростатическое напряжение, которое разрывает твёрдый электролит.

Автор: freepik Источник: ru.freepik.com

По наблюдениям учёных, несмотря на мягкость лития, возникающее внутри дендритов давление достигает величин, достаточных для разрушения керамических материалов. Механизм напоминает процесс, при котором струя жидкости под давлением проникает в твёрдую породу. Это явление объясняет, почему твердотельные батареи, отличающиеся высокой плотностью энергии и безопасностью, до сих пор сталкиваются с проблемами надёжности.

Результаты исследования помогут разработать новые типы электролитов и конструкционные решения, которые смогут лучше противостоять внутренним механическим нагрузкам. Учёные отмечают, что усиление материалов, введение микропустот для перераспределения напряжений и нанесение защитных слоёв на электроды могут повысить устойчивость твердотельных аккумуляторов к повреждениям.

Выводы немецких специалистов дают возможность точнее понять причины отказов батарей и обозначают направления для дальнейшего совершенствования технологий хранения энергии, используемых в электронике и электромобилях.

Источник: interestingengineering

Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Забытый бог, ненавидящий хаос

Баланс — это миф, есть лишь анархия. Четыре древние сущности разделили вселенную на свои сферы влияния, но потом появился тот, кого такой расклад вещей не устроил.

Почему небо голубое: у науки есть ответ на извечный вопрос

Небо и земля — то, что окружает человека с момента рождения, вплоть до последних его дней. Эти явления настолько привычны, что о них просто не задумываются. Однако всегда существовал...

✦ ИИ  MacBook Pro с сенсорным OLED-экраном: что показала Apple, цены и кому он нужен

Сегодня посмотрим на MacBook Pro с сенсорным OLED-экраном, который Apple представила 28 октября 2026 года. Это первый Mac, у которого экран понимает касания, и одновременно первый Mac с...

✦ ИИ  Как в Москве передвинули жилой дом вместе с жильцами

Собирать коробки, разбирать шкаф и спорить, кто потерял крепёж, при этом переезде не понадобилось. В Москве конца 1930-х Саввинское подворье передвинули на новое место, оставив жильцов внутри....

Мишура в октябре, выгорание в декабре: зачем ритейл растягивает Новый год на квартал и почему это так бесит

Я хорошо помню, каким был Новый год лет пятнадцать-двадцать назад. У подготовки к нему были чёткие и понятные границы: ёлочные базары и витрины с мишурой появлялись в лучшем случае в середине...