从山洞到电池：钟乳石、石笋启发研究人员打造更持久的电池
众多的日常小工具，如电动汽车、移动电话和无绳电动工具，现在都依赖于可充电电池。然而，这一增长趋势确实带来了某些挑战。例如，出于安全考虑，某些移动电话被禁止在航班上使用，而一些电动汽车据说已经起火。这主要是由于当代商业锂离子电池对机械应力的敏感性。
固态电池在未来可以提供许多优势，包括用于电力驱动的汽车
这些问题的一个新兴解决方案可能是使用"固态电池"。这些电池通过用陶瓷离子导体等完全的固体材料取代液体核心（称为电解质），与常规电池不同。因此，它们提供了大量的好处，如机械坚固、不可燃、易于小型化和抗温度波动。
但是，固态电池在几次充电和放电循环后显示出它们的问题： 虽然电池的正负极在开始时仍是相互电离的，但它们最终会通过电池内部过程相互电离："锂枝晶"在电池中慢慢生长。在每次充电过程中，这些锂树枝状物一步一步地生长，直到两极连接。其结果是：电池被短路并"死亡"。然而，到目前为止，在这一过程中发生的确切物理过程还没有得到很好的理解。
由汉斯-于尔根-巴特部门的吕迪格-伯格领导的一个团队现在已经解决了这个问题，并使用一种特殊的显微镜方法来更详细地调查这些过程。他们调查了锂枝晶开始生长的位置问题。是否像在石洞中，钟乳石从上方生长，石笋从地上生长，直到它们在中间结合，形成所谓的"石笋"？电池中没有顶部和底部--但枝晶是从负极向正极生长还是从正极向负极生长？或者它们从两极同样生长？还是说电池中有一些特殊的地方导致了树突的成核，然后从那里开始树突生长？
Rüdiger Berger的团队特别研究了陶瓷固体电解质中所谓的"晶界"。这些边界是在固体层的生产过程中形成的： 陶瓷晶体中的原子基本上是非常有规律的排列。然而，由于晶体生长过程中的微小随机波动，在原子排列不规则的地方形成了线状结构--所谓的"晶界"。
这些晶界通过他们的显微镜方法--"开尔文探针力显微镜"--可以看到，在这种方法中，用一个锋利的尖端扫描表面。与Rüdiger Berger合作的博士生Chao Zhu说："如果固态电池被充电，开尔文探针力显微镜看到电子沿着晶界聚集--尤其是在负极附近"。后者表明，晶界不仅改变了陶瓷的原子排列，也改变了其电子结构。
由于电子的积累--即负粒子--在固体电解质中旅行的带正电的锂离子可以被还原成金属锂。其结果是：锂沉积和枝晶的形成。如果重复充电过程，枝晶将继续增长，直到最后电池的两极被连接。只在负极观察到这种树枝状物生长的初始阶段的形成--也只在这一极观察到。在相反的正极没有观察到生长。
科学家们希望，随着对生长过程的精确理解，他们也将能够开发出有效的方法来防止或至少限制负极的生长，以便在未来，更安全的固态锂电池也可以应用。
抢先读
- 设立有限责任公司应当具备什么条件？设立有限责任公司股东出资须达到多少钱？
- 南方避险增值基金是什么？南方避险增值基金的收益怎么算？
- 惠普笔记本电脑开不了机怎么办？HP笔记本电脑如何恢复出厂设置？
- 股票代码前有融创是什么意思？股票融和创有什么区别？
- 油茶的种植需要掌握哪些技术？新手又需要注意哪些问题？
- ST股票涨跌幅限制是多少？st股票还能涨吗？
- 脂肪液化伤口不愈合怎么办？脂肪液化伤口多久能长好？
- 节瓜是什么瓜？节瓜是什么季节的？
- 天蝎男老师课堂上很少讲起与课程无关的内容 却有一种深沉的魅力？
- 公司债务结构如何划分债务清偿的顺序？公司债务纠纷怎么处理？
- 笔记本电脑的使用技巧有哪些？笔记本寿命有多久？
- 存折到期是当天可以取还是第二天 存折到期不取利息怎么算？
- 球场上最耀眼的锋卫摇摆人都有谁？带球撞人是什么意思？
- 新手怎样投资基金？新手如何投资基金？
- 夏晚晴的真实身世是什么？夏晚晴是怎么怀上乔津帆孩子的？
- 美国的物价怎么样？美国物价和中国物价对比
- 广电网络收盘价 600831广电网络资金流向分析
- 亚马逊留评怎么操作？留评论需要注意什么？
- 节瓜是什么瓜？节瓜是什么季节的？
- 净资产增长率计算公式是什么？净资产增长率下降说明什么？
- 信用卡积分是负数怎么办？信用卡积分负数有什么危害？
- 六块钱的麻辣烫是什么意思？麻辣烫是哪个地方的特色？
- 一天最冷的时候大约是什么时候？一天最热的时间是几点？
- 什么是间谍罪？间谍罪最高可处什么刑罚？
- 开一个洗车店要多少钱？道达尔7000是全合成机油吗？
- QQ登录时提示有错误代码怎么办？怎么恢复qq删除的好友？
- 民事诉讼程序包括哪些程序？打一场民事诉讼多少钱？
- 电脑音响没有声音怎么解决？电脑音响插哪个接口？
- 如何预测债券价格变化?债券的价格为什么会波动?
- 注册表怎么搜索文件？注册表误删了怎么恢复?
- 司马迁是哪个朝代的人？司马迁是一个怎样的人？
- 白羊男如果是一名体育老师 真的很容易吸引到一大群学生粉丝?
- 处女男改不掉爱挑剔的毛病 在你们恋爱时就能看得出来？
- 法院判决强制解散公司条件是什么？强制解散的类型都有哪些？
- 谷歌浏览器最新电脑64位免费版？谷歌浏览器最新电脑64位免费版特点
- 中芯国际是国企吗？中芯国际是什么公司？
- 生旦净末丑的意思都是什么？生旦净末丑分别什么颜色？
- 有限责任公司股东的出资证明有几种形式?股份有限公司股东的出资证明有几种形式?
- 冰丝是什么面料？冰丝会起球吗？
- 基金折价率为负能买吗?etf如何套利基金折价?
- 如何做股指期货？如何投资股指期货？怎么才能做股指期货？
- 如何在Windows 11上重新启动计算机？计算机开机键是什么？
- Unix的衍生系统BSD是？BSD的许可协议是？
- 股指期货龙虎榜是什么？股指期货龙虎榜有哪些价值作用？
- 500万放信托一年会有多少钱？为什么富人不会买信托？
- 国有土地上房屋征收与补偿条例第十九条的内容是什么？对被征收房屋价值的补偿标准是什么？
- 南京公积金怎么提取出来？南京公积金贷款额度是余额的多少倍？
- 篮球比赛策应要素是什么？如何进行拉杆上篮？
- 家用跑步机多少钱买比较合适？买跑步机选择哪个品牌？
- 设立有限责任公司应当符合哪些条件？设立有限责任公司股东出资额度有什么要求？
- 荣耀90系列什么时间上市呢？具体参数是什么？
- 耳提面命的意思是什么？耳提面命褒义还是贬义？
- RGP隐形眼镜有什么优缺点？RGP隐形眼镜
- 巴西用什么语言？巴西人有哪些特点？
- 二进制代码语言是什么？二进制转换为十进制的原则是？
- 央行加息加准对我国经济影响？央行加息意味着什么?
- jsp文件怎么打开方式？jsp和html有哪些区别？
- 建行有类似余额宝的基金吗？银行有哪些基金类似于余额宝？
- 云南蝴蝶大爆发 云南蝴蝶大爆发是什么原因?
- 从山洞到电池：钟乳石、石笋启发研究人员打造更持久的电池
- 未结清未销户账户数是什么意思？ 未结清未销户账户数怎么归0？
- 自愿加班承诺书合法吗？自愿加班没有加班费合法吗？
- 买笔记本电脑常识有哪些？如何选购适合的笔记本电脑？
- 银行信用卡逾期1天算逾期吗？欠信用卡的钱多久银行会起诉?
- 碰瓷是什么意思？制造交通事故的假象的处罚标准是什么？
- 公司转让给别人公章怎么处理？公司转让后的债权债务如何处理？
- 华夏红利基金怎么样？华夏红利前收和后收有什么区别呢？
- 电脑主板温度过高怎么处理？如何彻底删除硬盘数据？
- 信用卡逾期还款后怎么申请新卡？信用卡逾期六个月可以协商分期吗？
- 真伪鉴定机构是什么意思？真伪鉴定书一式几联？
- 2021年清明节放假安排的通知 最近股市大跌的原因
- 包裹程序包裹文件病毒是？网络病毒防治需要什么？
- 投资债券赚不赚钱?买债券一万能赚多少？
- 受地心启发的物理实验带来了流体湍流的突破性发现
- 稳健财政政策要怎么理解？稳健的财政政策有哪些？
- 酉时是几点到几点？千金难买酉时女的意思是什么？
- 如何才能预测债券价格变化？投资债券会不会赚到钱？
- 工行服务星级5星级是什么？工行5星级是高还是低?
- 环球播报:利和兴：5月16日融资买入868.15万元，融资融券余额1.09亿元
- 关联关系类型是什么？关联关系的判定标准以及相关类型是什么？
- 台湾面积多少平方公里？台湾人均居住面积是多少？
- TCL 2023款Google TV电视发布：支持4K，尺寸和功能多种多样
- 光峰科技入选显示终端视觉健康创新案例集
- 健身房运动健身有什么好处？有必要去健身房健身吗？
- 云南蝴蝶大爆发的消息引起热议 云南蝴蝶大爆发一般什么时候出现?
- 肌肉痛怎么治疗？肌肉痛挂什么科室？
- 有房贷信用卡可以停息挂账吗？信用卡挂账停息影响征信吗？
- 你知道三星微信分身在哪设置吗？微信分身设置的方法是什么？
- 银行卡是什么 中国邮政银行卡余额查询方法
- 农夫山泉的水源地在哪？农夫山泉是矿泉水还是纯净水？
- 小规模纳税人的销售额怎么计算？增值税专用发票使用规定有哪些？增值税发票抵扣期限是多久？
- 取消word只读模式怎么操作?word只读模式取消的具体步骤
- 骨质增生是怎么回事？骨质增生是缺钙引起的吗？
- 永股在佳缘科技上市首日买入 佳缘科技上市首日走势回顾
- 咏柳的作者是什么朝代的？咏柳是一首什么样的诗？
- 头肩顶形态是什么？头肩顶的技术特征与技术含义
- 手动改自动挡需要什么手续？城市suv是什么意思？
- win10美式键盘下载不了解决方法 win10美式键盘怎么切换中文？
- 佝偻病的症状是什么？佝偻病缺少什么元素？
- 双鱼座性格柔和对伴侣的依赖心很强 希望遇上一个强大的伴侣？