斯坦福大学,最新Nature,锂枝晶百年争议迎来关键突破!
高分子科学前沿
2026-07-02 15:13
文章摘要
全固态锂金属电池因其高能量密度和高安全性被视为下一代储能技术的关键发展方向,但锂枝晶的生长导致电池短路,成为其产业化的主要障碍。长期以来,关于锂枝晶是先在电解质表面萌生并内部扩展,还是直接在内部形成后再连接电极的争议持续存在。斯坦福大学X. Wendy Gu教授联合William C. Chueh教授和Teng Cui提出了一种双轴压缩策略,通过施加与离子迁移方向垂直的应力,将枝晶的传播方向由垂直改为水平,从而在不造成短路的前提下,首次完整观察到枝晶从萌生到扩展的全过程。研究证明,在石榴石型固态电解质(LLZO)中,锂枝晶不仅可由表面缺陷诱发,还能在内部晶界和孔洞处直接萌生,统一了两种长期存在的枝晶形成理论。此外,该策略使电池在100 mA cm⁻²的超高倍率下稳定循环超过50000次,未发生短路,为设计高倍率、高安全性的全固态电池提供了新思路。未来,该方法有望推广至其他固态电解质体系,助力揭示枝晶失效机制。
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