Libetri tsa lithium ion tse nchafatsoang li sebelisoa ho matlafatsa lisebelisoa tse ngata tsa elektroniki bophelong ba rona ba letsatsi le letsatsi, ho tloha ho lilaptop le mehala ea cellular ho isa likoloing tsa motlakase.Libetri tsa lithium ion 'marakeng kajeno hangata li itšetleha ka tharollo ea metsi, e bitsoang electrolyte, bohareng ba sele.

Ha betri e sebelisa sesebelisoa, li-ion tsa lithium li tsamaea ho tloha pheletsong e qosoang hampe, kapa anode, ka electrolyte ea mokelikeli, ho ea pheletsong e nang le tjhaji e ntle, kapa cathode.Ha betri e ntse e nchafatsoa, ​​li-ion li phalla ka lehlakoreng le leng ho tloha ka cathode, ka electrolyte, ho ea ho anode.

Libetri tsa lithium ion tse itšetlehileng ka li-electrolyte tsa metsi li na le bothata bo boholo ba tšireletso: li ka tšoara mollo ha li tjhaja haholo kapa li le khutšoanyane.Mokhoa o mong o sireletsehileng ho feta oa li-electrolyte tsa metsi ke ho aha betri e sebelisang electrolyte e tiileng ho tsamaisa li-ion tsa lithium lipakeng tsa anode le cathode.

Leha ho le joalo, liphuputso tse fetileng li fumane hore electrolyte e tiileng e lebisitse ho khōlo e nyenyane ea tšepe, e bitsoang dendrites, e neng e tla haha ​​​​ho anode ha betri e ntse e tjhaja.Li-dendrites tsena li khutsufatsa libeteri ka maqhubu a tlase, li etsa hore li se ke tsa sebelisoa.

Khōlo ea dendrite e qala ka liphoso tse nyenyane tsa electrolyte moeling o pakeng tsa electrolyte le anode.Bo-rasaense ba India ba sa tsoa sibolla mokhoa oa ho fokotsa kholo ea dendrite.Ka ho kenyelletsa lera le tšesaane la tšepe lipakeng tsa electrolyte le anode, li ka emisa li-dendrites ho hola ho ba anode.

Bo-rasaense ba ile ba khetha ho ithuta aluminium le tungsten e le litšepe tse ka khonehang ho etsa lera lena le lesesaane la tšepe.Sena ke hobane ha ho motsoako oa aluminium kapa tungsten, kapa alloy, e nang le lithium.Bo-rasaense ba ne ba lumela hore sena se ka fokotsa menyetla ea ho ba le mefokolo ea lithium.Haeba tšepe e khethiloeng e entse motsoako ka lithium, lithium tse nyenyane li ka kena ka har'a lera la tšepe ka mor'a nako.Sena se ne se tla siea mofuta oa phoso e bitsoang void ka har'a lithium moo dendrite e ka bang teng.

E le ho hlahloba katleho ea lera la tšepe, mefuta e meraro ea libeteri e ile ea bokelloa: e 'ngoe e na le lesela le tšesaane la aluminium pakeng tsa lithium anode le electrolyte e tiileng, e' ngoe e na le lera le lesesaane la tungsten, 'me e' ngoe e se na lesela la tšepe.

Pele ba hlahloba libeteri, bo-ramahlale ba ile ba sebelisa maekorosekopo e matla haholo, e bitsoang microscope electron microscope, ho sheba haufi-ufi moeli o pakeng tsa anode le electrolyte.Ba bone likheo tse nyane le masoba sampuling e se nang lera la tšepe, ba hlokomela hore mefokolo ena e kanna ea ba libaka tsa ho hola ha dendrites.Ka bobeli libeteri tse nang le aluminium le li-tungsten li ne li shebahala li le boreleli li bile li sa khaotse.

Tekong ea pele, motlakase o sa khaotseng o ile oa tsamaisoa ka baesekele ka har'a betri ka lihora tse 24.Betri e se nang lesela la tšepe e ile ea potoloha 'me ea hloleha nakong ea lihora tse 9 tsa pele, mohlomong ka lebaka la kholo ea dendrite.Ha ho betere e nang le aluminium kapa tungsten e hlolehileng tekong ena ea pele.

E le ho fumana hore na ke lera lefe la tšepe le neng le le betere ho thibela kholo ea dendrite, teko e 'ngoe e ile ea etsoa ka lisampole tsa lera la aluminium le tungsten feela.Tekong ena, libeteri li ile tsa tsamaisoa ka libaesekele ka har'a sekhahla se ntseng se eketseha sa hajoale, ho qala nakong ea hajoale e sebelisitsoeng tekong ea pele le ho eketseha ka tekanyo e nyane mohatong ka mong.

Boima ba hona joale boo betri e tsamaeang ka eona ho ne ho lumeloa hore ke eona matla a bohlokoa hona joale bakeng sa kholo ea dendrite.Betri e nang le lera la aluminium e ile ea hloleha ka makhetlo a mararo ho feta hona joale e qalang, 'me betri e nang le lesela la tungsten e ile ea hlōleha ka makhetlo a fetang a mahlano ho feta hona joale e qalang.Teko ena e bontša hore tungsten e sebetsa hantle ho feta aluminium.

Hape, bo-rasaense ba sebelisitse microscope ea elektronike ho hlahloba moeli pakeng tsa anode le electrolyte.Ba bone hore li-voids li qalile ho theha lera la tšepe ho karolo ea bobeli ho tse tharo ea litekanyo tsa bohlokoa tsa hona joale tse lekantsoeng tekong e fetileng.Leha ho le joalo, li-voids li ne li le sieo ho karolo ea boraro ea bongata ba bohlokoa ba hona joale.Sena se netefalitse hore sebopeho sa lefeela se tsoela pele ho hola ha dendrite.

Joale bo-rasaense ba ile ba etsa lipalo tsa computational ho utloisisa hore na lithium e sebelisana joang le litšepe tsena, ba sebelisa seo re se tsebang mabapi le hore na tungsten le aluminium li arabela joang liphetohong tsa matla le mocheso.Ba bonts'itse hore likarolo tsa aluminium li na le monyetla o moholo oa nts'etsopele ea li-voids ha li sebelisana le lithium.Ho sebelisa lipalo tsena ho ka etsa hore ho be bonolo ho khetha mofuta o mong oa tšepe oo u ka o lekang nakong e tlang.

Phuputso ena e bontšitse hore libeteri tse tiileng tsa electrolyte li tšepahala haholoanyane ha lesela le tšesaane la tšepe le eketsoa pakeng tsa electrolyte le anode.Bo-rasaense ba boetse ba bonts'a hore ho khetha tšepe e le 'ngoe ho feta e' ngoe, tabeng ena tungsten ho e-na le aluminium, ho ka etsa hore libeteri li tšoarelle nako e telele le ho feta.Ho ntlafatsa ts'ebetso ea mefuta ena ea libeteri ho tla ba tlisetsa mohato o le mong haufi le ho nkela libeteri tsa electrolyte tsa mokelikeli tse tukang haholo 'marakeng kajeno.