隨著世界減少對(duì)化石燃料的依賴，工業(yè)和制造商不斷轉(zhuǎn)向采用鋰離子電池為機(jī)器提供動(dòng)力，現(xiàn)代生活變得越來(lái)越先進(jìn)。其中鋰離子電池被廣泛應(yīng)用于電動(dòng)汽車、手機(jī)、無(wú)人機(jī)、吸塵機(jī)器人和其他機(jī)器提供動(dòng)力，并將成為能源轉(zhuǎn)型的重要組成部分。

但是鋰離子電池仍存在問(wèn)題，即隨時(shí)間老化和充電，電池內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生枝晶。據(jù)外媒報(bào)道，休斯頓大學(xué)（University of Houston）的研究小組正研究枝晶生長(zhǎng)過(guò)程，試圖解決這一問(wèn)題。

（圖片來(lái)源：休斯頓大學(xué)）

枝晶是堆積在電池陽(yáng)極上的尖狀結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)會(huì)縮短電池的壽命，阻礙其保持充電能力，并且可能會(huì)造成機(jī)器短路，從而可能引發(fā)電池起火等安全隱患。

休斯頓大學(xué)庫(kù)倫工程學(xué)院電氣與計(jì)算機(jī)工程助理教授Xiaonan Shan表示：“通過(guò)了解電池枝晶的生長(zhǎng)過(guò)程，我們可以確定防止枝晶生長(zhǎng)的化學(xué)和物理解決方案，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)下一代電池?！?/p>

Shan及其亞久團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出一種“新型原位”3D顯微鏡，可成像和研究局部電化學(xué)環(huán)境，并了解電池中枝晶開(kāi)始形成的位置。提供使用3D顯微鏡、小型攝像頭和其他計(jì)算機(jī)成像技術(shù)，研究人員能夠從幾何上繪制出電池最初形成枝晶的過(guò)程。

Shan表示：“確認(rèn)枝晶生成過(guò)程非常重要，因?yàn)榇蠖鄶?shù)電池研究人員通過(guò)使用的是電化學(xué)測(cè)量來(lái)測(cè)量電池整個(gè)表面或內(nèi)部，這無(wú)法得知電池內(nèi)部的反應(yīng)。而大多數(shù)電池公司專注于開(kāi)發(fā)電池的材料部分，因此新材料更注重性能。

Shan還補(bǔ)充道：“通過(guò)這個(gè)過(guò)程，制造商理論上可以設(shè)計(jì)出阻止枝晶生長(zhǎng)的電池結(jié)構(gòu)，從而制造出性能更好的電池?！?/p>