Efeitos dos dendritos na segurança e estabilidade das baterias de íons de lítio

Sep 16, 2020

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Como alguns nanomateriais limitam a utilidade e a segurança das baterias de energia, os pesquisadores estão projetando métodos para avaliar com precisão as propriedades mecânicas dos cristais dendríticos em baterias de lítio .

Durante muitos ciclos de carga/descarga, muitos pequenos cristais crescem naturalmente na superfície do lítio e formam uma estrutura de árvore ramificada .Como esses cristais dendríticos crescem incontrolavelmente durante o carregamento da bateria de lítio-metal, assim como pequenos fios curtos-circuitos e matam a bateria, são feitos grandes esforços para prevenir ou pelo menos reduzir esse crescimento desnecessário .

Em princípio, uma solução possível é suprimir dendritos pressionando fisicamente algo no metal de lítio .Embora as baterias típicas de íons de lítio tenham eletrólitos líquidos que não podem ser pressurizados para trás, as baterias usando eletrólitos sólidos podem, pelo menos em teoria, aplicar pressão mecânica suficiente para bloquear os dendritos .Na prática, no entanto, os dendritos ainda crescerão .

Apesar dessa pressão adicional, não está claro por que os dendritos ainda estão crescendo, e os pesquisadores da Caltech estão trabalhando exatamente que .Uma equipe liderada por Julia Greer (Ruben f . e Donna Mettler, professores de ciência de materiais, mecânica e engenharia médica, e o diretor da Fundação Fletcher Jones do Kavli Nanoescale Science Institute) está estudando as propriedades mecânicas do lítio na nanoescala.}O objetivo é analisar e caracterizar as diferenças nessas características .Mas o problema é que esses cristais dendríticos podem crescer em diferentes tamanhos e formas, mesmo dentro da mesma unidade

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