Учёные приблизились к разгадке одной из главных проблем современных аккумуляторов. Специалисты смогли подробно изучить литиевые дендриты — микроскопические структуры, которые образуются внутри батарей и могут привести к короткому замыканию или даже возгоранию.
Дендриты — металлические иглы, которые примерно в 100 раз тоньше человеческого волоса. Они формируются на аноде во время зарядки, когда литий распределяется неравномерно и начинает расти в виде острых кристаллов. Эти структуры могут пробить сепаратор между электродами и вызвать короткое замыкание.
Исследователи изучали извлечённые дендриты в герметичных камерах и анализировали их с помощью электронной микроскопии высокого разрешения. Неожиданно оказалось, что дендриты ведут себя не как мягкий литий, а как хрупкие структуры, и легко ломаются под нагрузкой.
Авторы связывают это с формированием слоя твердоэлектролитной межфазной плёнки, который делает их жёсткими. Понимание этого механизма может помочь разработать новые аноды из литиевых сплавов и снизить риск деградации батарей.