科学家发现锂色偷偷亚洲男人的天堂产生枝晶的罪魁祸首 竟跟电解质中某些物质有关!
发布时间:2019-10-18 15:15:43

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(图片来源:西北太平洋国家实验室)


据外媒报道,科学家们发现了锂离子色偷偷亚洲男人的天堂中针状结构(即树突和枝晶)生长的根本原因,此种结构有时会导致锂离子色偷偷亚洲男人的天堂短路、故障甚至起火。


美国能源部西北太平洋国家实验室( Department of Energy's Pacific Northwest National Laboratory,PNNL)的一个研究小组发现,色偷偷亚洲男人的天堂电解质(使色偷偷亚洲男人的天堂发生关键化学反应的液体材料)中某些化合物促进了树突和枝晶的生长。研究小组希望该发现可以促进新方法的研发,最终通过控制色偷偷亚洲男人的天堂成分组织树突和枝晶的生长。


树突是一种微小、坚硬的树状结构,会在锂色偷偷亚洲男人的天堂中生长,其针状突起的部分称为枝晶。两种东西都会造成巨大伤害,能够穿透色偷偷亚洲男人的天堂内部的隔膜,就像杂草可以穿透水泥露台或铺好的道路一样。而且,此类物质还会增加电解质与锂之间的不良反应,加速色偷偷亚洲男人的天堂失效。锂金属色偷偷亚洲男人的天堂的能量密度比常用的锂离子色偷偷亚洲男人的天堂更高,不过,树突和枝晶的存在阻碍了锂金属色偷偷亚洲男人的天堂的普及。


PNNL团队发现,锂金属色偷偷亚洲男人的天堂中的枝晶源于“SEI”膜(固态电解质中间相),即阳极固态锂表面与液态电解质之间的薄膜。此外,科学家们还发现了枝晶生长的罪魁祸首:碳酸乙烯。碳酸乙烯是一种不可或缺的溶剂,可添加到电解质中以提高色偷偷亚洲男人的天堂性能。结果证明,正是碳酸乙烯让色偷偷亚洲男人的天堂容易损坏。


研究人员为该研究专门设计了纳米大小的锂金属色偷偷亚洲男人的天堂,再采用视频一步步地展示了色偷偷亚洲男人的天堂中枝晶的生长过程。


当锂离子开始在阳极聚集或“成核”时,树突就开始形成,一开始是粒子大小,表示了树突的诞生。随着越来越多的锂原子聚集在一起,该结构就会慢慢生长,犹如石笋从洞穴底部生长出来一样。研究小组发现,SEI表面的能量动力会将更多锂离子推向缓慢增长的树突柱上。然后,突然,一根枝晶长出来了。


对于该团队来说,捕捉枝晶生长出来的瞬间并不容易。为此,科学家们结合使用了原子力显微镜(AFM)和环境投射电子显微镜(ETEM)。ETEM是一种非常珍贵的仪器,可以让科学家们在真实条件下研究色偷偷亚洲男人的天堂的工作状态。


该团队采用AFM测量了枝晶生长时的微小力量,并且通过将AFM的悬臂顶部向下压,测量出枝晶生长的力量,并且测量了枝晶生长过程中树突对其施加的力量。


研究小组发现,碳酸乙烯的含量与树突和枝晶的生长有直接关系。研究小组在电解质中添加的碳酸乙烯越多,就会生长越多的枝晶。科学家们利用电解质混合物做实验,改变其成分,以减少树突,例如,研究人员添加了环已酮,就可以阻止树突和枝晶的生长。


了解色偷偷亚洲男人的天堂中枝晶产生和生长的原因,可以为消除枝晶或者控制枝晶,最终防止色偷偷亚洲男人的天堂损害提供新思路。研究人员表示,更深入地了解色偷偷亚洲男人的天堂枝晶将有助于为锂金属色偷偷亚洲男人的天堂在电动汽车、笔记本电脑、手机和其他领域的广泛应用扫清道路。


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稿件来源: 盖世汽车网
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