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锂离子电池为什么会失效？科学家在微观金属“刺”中找到线索
科学家观察到电池中的锂枝晶，揭示了它们的脆性和导致短路的可能性，从而提高了电池的安全性。
来源:Scientific Inquirer科学家首次观察到称为树突的微小金属“刺”如何在锂离子电池内部萌芽，从而导致电池短路。他们的研究结果发表在 3 月 12 日的《科学》杂志上，揭示了锂枝晶生长过程中以前未知的机械特性。
科学家们长期以来一直在研究锂枝晶，但并未完全了解这些结构在电池内部的行为方式。枝晶在纳米尺度上形成；在工作电池的封闭系统中很难观察到它们的增长，但它们与电池衰退和故障有关。
这项新研究是美国和新加坡大学研究人员之间的一项国际合作，该研究结合了实验和模拟，首次展示了枝晶结晶的过程，联合主要作者、新泽西理工学院机械和工业工程助理教授、新泽西理工学院计算力学和物理实验室主任刘星 (Xing Liu) 表示。
“这项工作反映了实验和计算力学之间的密切合作”，并且可以帮助提高电池安全性，他说。
共同主要作者、莱斯大学前研究科学家艾青补充道：“尽管经过数十年的研究，锂枝晶的基本纳米力学特性仍然是一个谜——直到现在。”
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锂枝晶（源自拉丁语，意为“树枝”）的尺寸约为人类头发宽度的 100 倍，从阳极（锂离子电池的负极端子）生长。树突的分支可以渗透到锂电池的电解质中；如果树突从带负电的阳极延伸到带正电的阴极，它们会使电池短路。
此外，锂枝晶一旦形成就几乎不可能从电池中去除。
“目前，还没有实用的方法来‘清除’工作电池中的枝晶，”刘补充道。