手机、电动汽车都依赖锂电池供电 ,但液态锂电池存在安全隐患,研究人员正在研发更安全的“全固态电池 ”,用固态电解质取代液态电解液 ,同时还能搭配能量密度更高的锂金属负极 。然而这种革命性电池面临一个致命难题——固态电解质会突然短路失效。
△无机固态电解质中的软短路-硬短路转变机制示意图以及其抑制机理
中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心王春阳研究员联合国际团队近期取得重要突破,利用原位透射电镜技术首次在纳米尺度揭示了无机固态电解质中的软短路-硬短路转变机制及其背后的析锂动力学,研究成果5月20日发表在《美国化学会会刊》。
△锂金属析出——电解质短路动力学的原位电镜观察
原位电镜观察表明 ,固态电解质内部缺陷(如晶界 、孔洞等)诱导的锂金属析出和互连形成的电子通路直接导致了固态电池的短路,这一过程分为两个阶段:软短路和硬短路 。
软短路源于纳米尺度上锂金属的析出与瞬时互连,这时的锂金属就像树根一样沿着晶界、孔洞等缺陷生长,形成瞬间导电通路。随后 ,伴随着软短路的高频发生和短路电流增加,固态电解质就像被“训练”过的智能开关,逐步形成记忆性导电通道 ,最终彻底丧失绝缘能力,引发不可逆的硬短路。
在此过程中,固态电池内部的微小裂缝处 ,纳米级的锂金属像渗入金属的水银般“腐蚀”材料结构,引发脆裂蔓延,使电池从暂时漏电(软短路)彻底崩溃为永久短路(硬短路) 。针对多种无机固态电解质的系统研究表明 ,这一失效机制在NASICON型和石榴石型无机固态电解质中具有普遍性。
△软短路-硬短路的转变动力学的原位电镜观察和短路电流监测
基于这些发现,研究团队利用三维电子绝缘且机械弹性的聚合物网络,发展了无机/有机复合固态电解质 ,有效抑制了固态电解质内部的锂金属析出、互连及其诱发的短路失效,显著提升了其电化学稳定性。
△无机/有机复合固态电解质中的稳定锂离子传输
该研究通过阐明固态电解质的软短路-硬短路转变机制及其与析锂动力学的内在关联,为固态电解质的纳米尺度失效机理提供了全新认知,为新型固态电解质的开发提供了理论依据。
(文章来源:央视新闻)
散户炒股如何加杠杆:股票实盘配资-7月11日东方财富财经晚报(附新闻联播)
沈阳股票配资公司:股市五倍杠杆-地产股集体飙升!多家房企债务重组成功 政策“组合拳”释放长期利好
配资公司排名前十:吉林股票配资-相关概念股再拉升!固态电池产业化进程近期明显加速 但关键技术路线仍未明确
炒股配资基础知识:场内股票配资-【今日投资机会】关注固态电池骨架膜
网上在线配资炒股公司:杠杆股票配资-7月31日国内四大证券报纸、重要财经媒体头版头条内容精华摘要
散户如何给股票加杠杆:股票配资论坛-央行二度公告买断式逆回购操作 继续加大中期流动性投放 释放货币政策工具持续加力信号
领航优配提示:文章来自网络,不代表本站观点。
盛康配资-盛康配资APP-配资炒股论坛平台-正规配资网^正规股票配资平台,我们位列十大平台前三,与券商合作无间,资金安全有保障,百分百实盘交易让投资者在股市中把握先机。
6月20日晚间,证监会发布11份行政处罚决定书,编号为〔2025〕66号—76号,涉及案由均为内幕交易,罚没金额约6...
当地时间3月24日,特斯拉美股涨幅扩大至5%,现报262.055美元/股。...
记者辛圆给补贴、建平台,为了吸引更多高层次人才,各地纷纷放出“大招”。据央广网周一发布消息,湖...
记者辛圆3月25日,博鳌亚洲论坛旗舰报告《亚洲经济前景及一体化进程2025年度报告》(以下简称《报告》...
记者|赵阳戈年初,证监会就修改《证券发行与承销管理办法》部分条款向社会公开征求意见,市场也将注意力投向了...