法拉第研究所闡明固態電池失效原因
時間:2021-04-29 10:55來源:蓋世汽車 作者:Elisha
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(圖片來源：azom)
據外媒報道，法拉第研究所（Faraday Institution）的科學家，在了解固態電池失效原因方面取得重要進展。
研究人員為這一科學難題的關鍵部分提供了答案。
新型“超越鋰離子”電池化學設計，應逐步提升電動汽車電池的續航里程和安全性，同時提供成本效益。固態電池屬于這方面的潛在技術，然而，受若干關鍵技術挑戰的影響，這種電池會在充放電時出現失效現象，從而阻礙其大規模應用。
此外，固態電池在反復充放電后會發生短路。電池失效的常見原因是鋰枝晶生長，找到相關的解決方案，或將開啟固態電池動力電動汽車新時代。
牛津大學（University of Oxford）材料、化學和工程科學系的科學家們與鉆石光源（Diamond Light Source）和瑞士謝爾研究所（Paul Scherrer Institute）合作，提出強有力的證據，以支持兩種相互競爭的理論之一，即鋰金屬枝晶通過陶瓷電解質生長，在高電荷率下導致電池短路。
該團隊使用X射線計算機斷層掃描（與醫用CAT掃描儀非常相似的成像方法），并結合空間映射X射線衍射，來設想和表征運行固態電池內部形成枝晶和裂縫的過程。
最初，在靠近鍍鋰負極的電解質中，形成錐形凹坑狀裂紋。裂紋沿孔隙率大于陶瓷平均值的路徑擴展。
然后，金屬鋰沿裂縫沉積，進而從后部加寬裂縫，使裂縫繼續擴大。裂紋前沿在鋰沉積之前已經擴大，因此裂紋尖端不存在鋰。只有沿裂縫全部形成鍍鋰時，電芯才會最終短路。
(責任編輯：子蕊)
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