Effetti dei dendriti sulla sicurezza e sulla stabilità delle batterie a ioni di litio

Sep 16, 2020

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Poiché alcuni nanomateriali limitano l'utilità e la sicurezza delle batterie di potenza, i ricercatori stanno progettando metodi per valutare accuratamente le proprietà meccaniche dei cristalli dendritici nelle batterie al litio .

Durante molti cicli di carica/scarico, molti piccoli cristalli crescono naturalmente sulla superficie del litio e formano una struttura ramificata simile a un albero .Poiché questi cristalli dendritici crescono in modo incontrollabile durante la ricarica della batteria al litio-metallo, proprio come il corto circuito di piccoli fili e uccidono la batteria, vengono fatti grandi sforzi per prevenire o almeno ridurre questa crescita inutile .

In linea di principio, una possibile soluzione è sopprimere i dendriti premendo fisicamente qualcosa sul metallo al litio .Sebbene le batterie tipiche agli ioni di litio abbiano elettroliti liquidi che non possono essere pressurizzati, le batterie che utilizzano elettroliti solidi possono, almeno in teoria, applicare una pressione meccanica sufficiente per bloccare i dendriti .In pratica, tuttavia, i Dendriti crescerà ancora .

Nonostante questa pressione aggiuntiva, non è chiaro il motivo per cui i dendriti stanno ancora crescendo e i ricercatori di Caltech stanno lavorando solo su quello .Un team guidato da Julia Greer (Ruben F . e Donna Mettler, i professori di scienze dei materiali, meccanici e ingegneria medica e il direttore della Fletcher Jones Foundation del Kavli Nanoscale Science Institute) sta studiando le proprietà meccaniche del litio al nanoscale .}Lo scopo è analizzare e caratterizzare le differenze in queste caratteristiche .Ma il problema è che questi cristalli dendritici possono crescere in dimensioni e forme diverse anche all'interno della stessa unità

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