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为什么“软”锂会损坏电池
固态电池通常被描述为能源存储的未来。它们可以让手机在不充电的情况下运行数天，并让电动汽车的行驶里程更长。与当今的锂离子电池相比，它们也有望更安全、更持久。但一个顽固的问题减缓了他们的进展：他们可能会突然失败[...]为什么“软”锂会损坏电池的帖子首先出现在 Knowridge Science Report 上。
来源:Knowridge科学报告固态电池通常被描述为能源存储的未来。
它们可以让手机在不充电的情况下运行数天，并让电动汽车行驶里程更长。
与当今的锂离子电池相比，它们也有望更安全、更持久。但一个顽固的问题减缓了它们的进展：它们可能会因内部短路而突然失效。
马克斯普朗克可持续材料研究所的一项新研究有助于解释为什么会发生这种情况。
这项发表在《自然》杂志上的研究重点关注称为树突的微小结构——充电过程中在电池内部生长的树枝状结构。
在典型的锂离子电池中，液体位于两个固体部分之间以帮助离子移动。在固态电池中，液体被固体材料取代。这种设计听起来更安全，但它带来了新的挑战。
当电池充电时，锂金属会形成细长的针状枝晶，从一侧生长并推入固体材料。如果它们到达另一侧，就会形成电流捷径，导致短路。
令人费解的是，锂金属非常柔软——几乎像软糖。它穿过的固体材料（通常是陶瓷）要坚硬得多。那么如此柔软的东西怎么能打破如此坚硬的东西呢？
研究人员探索了两个主要想法。一种可能性是，应力在生长的枝晶内部积累，直到它们使材料破裂。另一个想法是，固体材料内部的微小漏电有助于形成新的锂沉积物，然后将其连接起来并形成一条通路。
为了找到答案，团队进行了高度控制的实验。他们在真空和极冷的条件下研究材料，以避免任何外界干扰。他们利用先进的成像和分析技术，在很小的范围内观察到正在发生的事情。