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研究人員發現鋰離子電池“短壽”潛在因素

2020-11-2

作者:馮麗妃 來源:中國科學報


 科學家們在顯微鏡中制造相對不穩定的元素鋰,這使得金屬的結晶過程易于觀察。圖片來源:Petr Jan Juracka/SPL


鋰和鈉是高活性金屬,這使得它們的單質形式難以研究。上??萍即髮W物質科學與技術學院研究員于奕與合作者利用透射電子顯微鏡(TEM)在成像過程中生成每一種元素的純形態。相關成果近日發表于《自然—通訊》。


透射電子顯微鏡通過從目標材料上彈射一束電子來成像。于奕與合作者用電子束轟擊含有鋰或鈉的化合物。作為回應,化合物分解了。


當化合物分解時,純鋰或鈉的晶體析出并迅速向外膨脹,在結晶減慢之前的幾秒鐘內直徑達到大約幾百納米。盡管樣品是在真空室中,研究人員依然確定微量的氧使金屬表面氧化了。


研究人員還觀察到長晶指從鋰晶體中延伸出來??茖W家懷疑,這種結構是在鋰離子電池內部逐漸形成的,會縮短電池壽命,甚至引發火災。作者希望透射電子顯微鏡能幫助解開這些手指的神秘面紗。


相關論文信息:https://doi.org/10.1038/s41467-020-19206-w

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