近日，來自加州理工大學(xué)的研究人員詳細(xì)探討了如何通過更高的溫度來解決這些樹突，并且可能會延長電池的壽命，一起來看看吧。 首先，我們來說說正常工作的電池內(nèi)部的情況。當(dāng)電池產(chǎn)生電流的時候，電子從陽極流出來，通過電池外部的電路流入陰極。陽極通常由鋰等導(dǎo)電的金屬構(gòu)成，其內(nèi)部的一些原子會在失去電子(用 于產(chǎn)生電流)之后變成離子，并通過被稱為電解質(zhì)的導(dǎo)電液體介質(zhì)移動到陰極。
而給電池充電則是一個翻轉(zhuǎn)的過程，離子返回到陽極上。但是當(dāng)它們這樣做的時候，離子并不能均勻地附著在陽極上。相反，這些離子會形成一個微觀的坡度，經(jīng)過多個充電周期之后就會最終成為長長的分支。
當(dāng)這些樹突和陰極接觸時就會造成短路。這時候，電流將會通過樹突流動而不經(jīng)過外部的電路，電池也會因此失去效用而“死亡”。
電流流過樹突的時候也會使后者的溫度升高，再加上電解質(zhì)通常都是一種易燃物，因此，樹突可能會因為溫度過高而出現(xiàn)燃燒的狀況。另外，即使樹突沒有造成電池短路，它們也會從陽極上脫落，在電解質(zhì)中漂浮。這時候，陽極損失了材料，電池也就不可能存儲跟原來一樣多的電量。
這項研究成果已經(jīng)登上了美國《化學(xué)物理學(xué)》雜志的封面。來自加州理工大學(xué)的科學(xué)家 Asghar Aryanfar 說：“樹突非常危險，并且會減小可充電電池的容量。”他表示，雖然研究人員研究的是最有效的鋰電池，但是成果是可以廣泛應(yīng)用的，因為樹突問題在可充電電池上是非常普遍的。
研究人員對長出樹突的鋰電池進(jìn)行了測試，對它們進(jìn)行了長達(dá)幾天時間的加熱。他們發(fā)現(xiàn)，55 攝氏度的高溫能夠有效縮短樹突的長度多達(dá) 36%。
為了弄清楚究竟是什么導(dǎo)致了這一收縮現(xiàn)象，研究人員使用計算機(jī)模擬了熱量對單個鋰原子的影響。模擬結(jié)果顯示，溫度升高使得鋰原子進(jìn)行了“洗牌”一般的運動，這種運動足夠使得樹突結(jié)構(gòu)被推翻。
Asghar Aryanfar 表示，通過量化需要多少能量才能改變樹突的結(jié)構(gòu)，研究人員可以更好的了解它們的結(jié)構(gòu)特征。而這一研究結(jié)果表明，讓你的電池重新煥發(fā)活力，可能只需要一些額外的熱量。
