利用CT掃描固態電池內部 發現電池性能下降的真正原由

固態電池是一種可以利用所有固態原件的新型電池設計，因為儲能高，而且比液態電池更安全，近年來一直備受關注。然而，要制造出耐用的固態電池并不容易。據外媒報道，美國佐治亞理工學院（GeorgeTech）的研究人員，利用X射線計算機斷層掃描（CT），觀察電池內部的材料界面附近是要怎么樣萌生裂紋的。科學家們利用這些發現，尋找加強儲能設備的新辦法。

這項研究得到美國國家科學基金會贊助。研究人員構建新的固態電池，用固體陶瓷盤作為電解質，緊密地夾在兩片固體鋰之間。科學家們與佐治亞理工學院的X射線成像專家ChristopherSaldana合作，將固態電池置于X射線顯微鏡下，然后開始充放電，觀察物理退化跡象。在幾天時間內，陶瓷盤上逐漸形成網狀的裂紋。研究人員發現，這些裂紋即是問題所在，它們在循環過程中阻擋了離子的流動。

佐治亞理工學院的助理教授MatthewMcDowell表示，人們通常認為，鋰金屬和電解質界面處的化學反應，是電池性能下降的原由。今朝通過成像可以了解，在這種特殊材料中，影響電池性能的并不是化學反應本身，而是電池內部的裂紋。研究人員認為，這一發現也適用于其他類型的固態電池，有助于打造更耐用的電池結構。

McDowell表示：“在一般鋰電池中，我們用的材料決定了儲存能量的多少。純鋰的儲量最大，但它與液體電解質不能很好地結合。但是，如果你選用固態鋰和固態電解質，那將是召喚能量密度的圣杯。”

目前，佐治亞理工學院的研究人員正在設計一種新電池。新電池完全采用固體材料，與傳統電池相比，安全性和能量密度更高。

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