Credit:CC0 Public Domain随着世界减少对化石燃料的依赖，工业和制造商正转向锂离子电池为机器提供动力，使现代生活成为可能。这些电池为电动汽车、手机、无人机、真空清洁机器人和其他机器提供动力，并将成为能源转型的重要组成部分。但锂离子电池有一个问题:随着老化和充电，它们会形成树枝状晶体。休斯顿大学的一个研究小组正试图通过研究这些结构如何在电池上生长来解决树突问题。
树突是聚集在电池阳极上的尖状物。这些结构缩短了电池的寿命，阻碍了它们保持电荷的能力，并可能使机器短路，潜在地导致安全隐患，如电池起火。
“通过了解树突如何在电池上生长，我们可以确定防止树突生长的化学和物理解决方案，这是开发下一代电池所必需的，”UH库伦工程学院电气和计算机工程助理教授肖楠山说。
Shan和他的团队开发了一种“新型原位”3D显微镜来成像和研究局部电化学环境，并了解电池中den drites开始形成的位置。利用3D显微镜、小型相机和其他计算机成像技术，Shan和他的团队能够以几何方式绘制出电池最初是如何形成树突的。
这项发现最近发表在《先进能源材料》杂志上。
“这很重要，因为大多数电池研究人员传统上使用电化学测量来测量整个表面或内部电池，所以他们不知道电池内部发生了什么，”该论文的通讯作者单说。电气和计算机工程研究生冯是主要作者。
他补充说，大多数电池公司专注于开发电池的材料部分，因此新材料强调性能。
“通过这种工艺，制造商理论上可以通过关注电池的结构设计来阻止枝晶的生长，从而制造出性能更好的电池，”Shan指出。
与Shan和Feng一起发表论文的作者有、Yaping Shi、、Xu Yang和David Mayerich，他们都来自UH电气和计算机工程系；以及中佛罗里达大学田华军、Zho Li和Yang Yang。
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