对阵树突的战争，李离子电池的瘟疫，工资

德德里特是微小的，尖刺，刚性的树状结构，具有称为“晶须”的针状突起，可以在锂基电池内部生长。这两个树状结构和其晶须都会导致电池内外的严重问题。

最值得注意的是，它们可以通过锂离子（锂离子）电池内部的聚烯烃分离膜刺穿并突出 - 就像杂草似乎似乎似乎甚至可以通过铺设最良好的道路挖掘 - 这可以导致电池失效。在最好的场景中，这将是一个失败，例如短路;在最坏情况下，电池可以燃烧，特别是在高密度电池中。

锂离子电池中枝晶生长的描绘。使用的图像礼貌华盛顿大学在圣路易斯

它应该毫不奇怪，那么该研究旨在解决解决这一问题，这些问题妨碍了较高的能量密度电池的方式，用于电动车等关键应用。

以下是最近的三个研究示例。

无孔分离器

本月早些时候，Toray Industries宣布一种战斗枝晶形成的方法，利用高耐热性芳纶聚合物设计技术。Aramid是一种超级工程塑料，具有高耐热性和在航空航天和军用应用中的合成纤维。在耐热性方面坐在聚酰亚胺后面，用于薄膜电路材料。

Toray使用芳纶以高耐热性产生高离子导电聚合物。这允许该公司在锂金属阳极电池中抑制树突式形成，同时通过使用聚合物作为非多孔隔膜来保持离子传导性，该非多孔隔膜包括在微孔分离器上由无孔层组成。

非穿孔锂离子电池隔膜。使用的图像礼貌Toray Industries

在概念证明中，Toray能够证明使用该分离器的电池能够抑制树突占可惜的短路，并在100充电/放电循环后维持其容量超过80％。

日本纺织公司计划加速研发，建立使用锂金属电池的技术，以便在未来的高密度锂电池安全进一步进展。

固体电解质间层

这不是关于锂离子电池的全部。虽然锂金属（Li-Metal）电池提供了更高的理论能力，但Li-Metal的极端反应性意味着我们尚未实现稳定，长寿命的电池。

为了防止树突的生长，最重要的是最不理解的因素之一是形成固体电解质间（SEI）层。Li-Metal阳极和锂金属电池中的电解质之间的电子恒定通过电解质层至等级，导致电极上的SEI层的形成。对于SEI电影有效，他们需要充当屏障，以阻止电子传递电子，同时允许锂离子在金属表面上平滑地沉积并沉积。

围绕电池阳极纳米粒子稳定SEI层的微观视图的模拟。使用Diego Galvez-Aranda提供的图像，德克萨斯州A＆M大学

现在，在德克萨斯A＆M大学进行的最近作品可能会导致适用于更安全，长寿命锂电池的保护层。特别是，研究团队能够解释锂离子电池阳极表面的SEI层的增长。

该团队还通过检查来自电池电解质材料的SEI层的成核和生长机制来促进调整保护层的想法。

液晶

Carnegie Mellon大学的研究人员使用过全新的新型材料，用于抑制树突生长液晶。

液晶具有与常规液体和固体不同的性质，其由于液晶分子倾向于以有序布置排列而发生的枝晶抑制。

虽然Carnegie Mellon研究人员使用固体电解质实现了优异的树突抑制，但这些具有较慢的锂离子导电性，并且不能轻易集成到电流中。相比之下，液体具有更快的导电性，但不能抑制树突。液晶在中间略微静置，因为它们具有一些取向顺序（但没有像固体的位置序列），并且易于集成到现有的锂离子电池中。它们也更安全并提供自发的树突抑制。

在他们的研究结果中，研究人员提出了各种设计标准，用于选择液晶作为电池电解质，可以“铺平朝向”良好的“锂金属电池的新型电解质的新型电解质的电池电解质。

研究人员的下一步是使液晶更稳定，使它们更好地满足电池设计标准。

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多年来，解决树突增长的战斗是一个持续的。您意识到哪种其他方法可以减轻树突和铺平锂离子电池的更清晰的路径？在下面的评论中分享您的想法。