研究人員發現鋰離子電池“短壽”潛在因素

作者：馮麗妃 來源：中國科學報

 科學家們在顯微鏡中制造相對不穩定的元素鋰，這使得金屬的結晶過程易于觀察。圖片來源：Petr Jan Juracka/SPL

鋰和鈉是高活性金屬，這使得它們的單質形式難以研究。上海科技大學物質科學與技術學院研究員于奕與合作者利用透射電子顯微鏡（TEM）在成像過程中生成每一種元素的純形態。相關成果近日發表于《自然—通訊》。

透射電子顯微鏡通過從目標材料上彈射一束電子來成像。于奕與合作者用電子束轟擊含有鋰或鈉的化合物。作為回應，化合物分解了。

當化合物分解時，純鋰或鈉的晶體析出并迅速向外膨脹，在結晶減慢之前的幾秒鐘內直徑達到大約幾百納米。盡管樣品是在真空室中，研究人員依然確定微量的氧使金屬表面氧化了。

研究人員還觀察到長晶指從鋰晶體中延伸出來。科學家懷疑，這種結構是在鋰離子電池內部逐漸形成的，會縮短電池壽命，甚至引發火災。作者希望透射電子顯微鏡能幫助解開這些手指的神秘面紗。

相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-020-19206-w