ຫມໍ້ໄຟ lithium ion ທີ່ສາມາດສາກໄດ້ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອພະລັງງານໄຟຟ້າຈໍານວນຫຼາຍໃນຊີວິດປະຈໍາວັນຂອງພວກເຮົາ, ຈາກຄອມພິວເຕີໂນດບຸກແລະໂທລະສັບມືຖືໄປເຖິງລົດໄຟຟ້າ.ແບດເຕີລີ່ lithium ion ຢູ່ໃນຕະຫຼາດໃນມື້ນີ້ໂດຍປົກກະຕິແມ່ນອີງໃສ່ການແກ້ໄຂຂອງແຫຼວ, ເອີ້ນວ່າ electrolyte, ຢູ່ໃຈກາງຂອງຈຸລັງ.

ເມື່ອແບດເຕີຣີກໍາລັງໃຫ້ອຸປະກອນ, lithium ion ເຄື່ອນຍ້າຍຈາກປາຍສາກລົບ, ຫຼື anode, ຜ່ານ electrolyte ຂອງແຫຼວ, ໄປຫາທ້າຍທີ່ມີຄ່າບວກ, ຫຼື cathode.ເມື່ອແບດເຕີລີ່ກໍາລັງຖືກສາກໃຫມ່, ion ໄຫຼໄປສູ່ທິດທາງອື່ນຈາກ cathode, ຜ່ານ electrolyte, ໄປຫາ anode.

ຫມໍ້ໄຟ Lithium ion ທີ່ອີງໃສ່ electrolytes ຂອງແຫຼວມີບັນຫາຄວາມປອດໄພທີ່ສໍາຄັນ: ພວກເຂົາສາມາດຕິດໄຟໄດ້ເມື່ອມີໄຟເກີນຫຼືວົງຈອນສັ້ນ.ທາງເລືອກທີ່ປອດໄພກວ່າສໍາລັບ electrolytes ຂອງແຫຼວແມ່ນການສ້າງຫມໍ້ໄຟທີ່ໃຊ້ electrolyte ແຂງເພື່ອປະຕິບັດ lithium ions ລະຫວ່າງ anode ແລະ cathode.

ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ການສຶກສາທີ່ຜ່ານມາໄດ້ພົບເຫັນວ່າ electrolyte ແຂງເຮັດໃຫ້ການຂະຫຍາຍຕົວຂອງໂລຫະຂະຫນາດນ້ອຍ, ເອີ້ນວ່າ dendrites, ທີ່ຈະສ້າງຂຶ້ນໃນ anode ໃນຂະນະທີ່ຫມໍ້ໄຟກໍາລັງສາກໄຟ.ເຫຼົ່ານີ້ dendrites ວົງຈອນຫມໍ້ໄຟສັ້ນໃນກະແສໄຟຟ້າຕ່ໍາ, ເຮັດໃຫ້ພວກເຂົາບໍ່ສາມາດໃຊ້ໄດ້.

ການຂະຫຍາຍຕົວຂອງ Dendrite ເລີ່ມຕົ້ນຢູ່ທີ່ຂໍ້ບົກພ່ອງຂະຫນາດນ້ອຍໃນ electrolyte ຢູ່ເຂດແດນລະຫວ່າງ electrolyte ແລະ anode.ບໍ່ດົນມານີ້, ນັກວິທະຍາສາດໃນປະເທດອິນເດຍໄດ້ຄົ້ນພົບວິທີທີ່ຈະຊັກຊ້າການເຕີບໂຕຂອງ dendrite.ໂດຍການເພີ່ມຊັ້ນໂລຫະບາງໆລະຫວ່າງ electrolyte ແລະ anode, ພວກເຂົາສາມາດຢຸດ dendrites ຈາກການຂະຫຍາຍຕົວເຂົ້າໄປໃນ anode.

ນັກວິທະຍາສາດເລືອກທີ່ຈະສຶກສາອາລູມິນຽມແລະ tungsten ເປັນໂລຫະທີ່ເປັນໄປໄດ້ເພື່ອສ້າງຊັ້ນໂລຫະບາງໆນີ້.ນີ້ແມ່ນຍ້ອນວ່າບໍ່ປະສົມອາລູມິນຽມຫຼື tungsten, ຫຼືໂລຫະປະສົມ, ກັບ lithium.ນັກວິທະຍາສາດເຊື່ອວ່ານີ້ຈະຫຼຸດລົງຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງຂໍ້ບົກພ່ອງທີ່ເກີດຂື້ນໃນ lithium.ຖ້າໂລຫະທີ່ເລືອກເຮັດໂລຫະປະສົມກັບ lithium, ຈໍານວນຂະຫນາດນ້ອຍຂອງ lithium ສາມາດເຄື່ອນເຂົ້າໄປໃນຊັ້ນໂລຫະໃນໄລຍະເວລາ.ນີ້ຈະປ່ອຍໃຫ້ຂໍ້ບົກພ່ອງປະເພດທີ່ເອີ້ນວ່າ void ໃນ lithium ບ່ອນທີ່ dendrite ສາມາດປະກອບເປັນ.

ເພື່ອທົດສອບປະສິດທິພາບຂອງຊັ້ນໂລຫະ, ແບດເຕີລີ່ສາມຊະນິດໄດ້ຖືກປະກອບ: ຫນຶ່ງທີ່ມີຊັ້ນບາງໆຂອງອາລູມິນຽມລະຫວ່າງ lithium anode ແລະ electrolyte ແຂງ, ຫນຶ່ງທີ່ມີຊັ້ນບາງໆຂອງ tungsten, ແລະຫນຶ່ງທີ່ບໍ່ມີຊັ້ນໂລຫະ.

ກ່ອນທີ່ຈະທົດສອບແບດເຕີຣີ, ນັກວິທະຍາສາດໄດ້ໃຊ້ກ້ອງຈຸລະທັດທີ່ມີພະລັງສູງ, ເອີ້ນວ່າກ້ອງຈຸລະທັດເອເລັກໂຕຣນິກສະແກນ, ເພື່ອເບິ່ງຢ່າງໃກ້ຊິດຢູ່ໃນຂອບເຂດລະຫວ່າງ anode ແລະ electrolyte.ພວກເຂົາເຈົ້າໄດ້ເຫັນຊ່ອງຫວ່າງຂະຫນາດນ້ອຍແລະຮູຢູ່ໃນຕົວຢ່າງທີ່ບໍ່ມີຊັ້ນໂລຫະ, ສັງເກດເຫັນວ່າຂໍ້ບົກພ່ອງເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນບ່ອນທີ່ມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະເຕີບໂຕຂອງ dendrites.ທັງສອງແບດເຕີຣີທີ່ມີຊັ້ນອະລູມິນຽມແລະ tungsten ເບິ່ງກ້ຽງແລະຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ.

ໃນ​ການ​ທົດ​ລອງ​ຄັ້ງ​ທໍາ​ອິດ, ກະ​ແສ​ໄຟ​ຟ້າ​ຄົງ​ທີ່​ໄດ້​ຖືກ​ຖີບ​ຜ່ານ​ຫມໍ້​ໄຟ​ແຕ່​ລະ​ຄົນ​ສໍາ​ລັບ 24 ຊົ່ວ​ໂມງ.ແບດເຕີຣີທີ່ບໍ່ມີຊັ້ນໂລຫະໄດ້ວົງຈອນສັ້ນແລະລົ້ມເຫລວພາຍໃນ 9 ຊົ່ວໂມງທໍາອິດ, ອາດຈະເປັນຍ້ອນການຂະຫຍາຍຕົວຂອງ dendrite.ທັງສອງແບດເຕີຣີທີ່ມີອາລູມິນຽມຫຼື tungsten ລົ້ມເຫລວໃນການທົດລອງເບື້ອງຕົ້ນນີ້.

ເພື່ອກໍານົດວ່າຊັ້ນໂລຫະໃດດີກວ່າທີ່ຈະຢຸດການເຕີບໂຕຂອງ dendrite, ການທົດລອງອື່ນໄດ້ຖືກປະຕິບັດພຽງແຕ່ໃນຕົວຢ່າງຊັ້ນອາລູມິນຽມແລະ tungsten.ໃນການທົດລອງນີ້, ແບດເຕີລີ່ໄດ້ຖືກວົງຈອນໂດຍຜ່ານການເພີ່ມຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງປະຈຸບັນ, ເລີ່ມຕົ້ນຈາກປະຈຸບັນທີ່ໃຊ້ໃນການທົດລອງທີ່ຜ່ານມາແລະເພີ່ມຂຶ້ນໂດຍຈໍານວນຂະຫນາດນ້ອຍໃນແຕ່ລະຂັ້ນຕອນ.

ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງປະຈຸບັນທີ່ຫມໍ້ໄຟວົງຈອນສັ້ນແມ່ນເຊື່ອວ່າເປັນຄວາມຫນາແຫນ້ນໃນປະຈຸບັນທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບການເຕີບໃຫຍ່ຂອງ dendrite.ແບດເຕີລີ່ທີ່ມີຊັ້ນອາລູມິນຽມລົ້ມເຫລວໃນສາມເທົ່າຂອງກະແສໄຟຟ້າເລີ່ມຕົ້ນ, ແລະຫມໍ້ໄຟທີ່ມີຊັ້ນ tungsten ລົ້ມເຫລວຫຼາຍກວ່າຫ້າເທົ່າຂອງປະຈຸບັນ.ການທົດລອງນີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ tungsten ປະຕິບັດໄດ້ດີກວ່າອາລູມິນຽມ.

ອີກເທື່ອ ໜຶ່ງ, ນັກວິທະຍາສາດໄດ້ໃຊ້ກ້ອງຈຸລະທັດເອເລັກໂຕຣນິກສະແກນເພື່ອກວດກາເຂດແດນລະຫວ່າງ anode ແລະ electrolyte.ພວກເຂົາເຈົ້າເຫັນວ່າ voids ໄດ້ເລີ່ມຕົ້ນທີ່ຈະປະກອບຢູ່ໃນຊັ້ນໂລຫະໃນສອງສ່ວນສາມຂອງຄວາມຫນາແຫນ້ນໃນປະຈຸບັນທີ່ສໍາຄັນທີ່ວັດແທກໃນການທົດລອງທີ່ຜ່ານມາ.ຢ່າງໃດກໍຕາມ, voids ບໍ່ມີຢູ່ໃນຫນຶ່ງໃນສາມຂອງຄວາມຫນາແຫນ້ນໃນປະຈຸບັນທີ່ສໍາຄັນ.ນີ້ຢືນຢັນວ່າການສ້າງ void ດໍາເນີນການຂະຫຍາຍຕົວຂອງ dendrite.

ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ນັກວິທະຍາສາດໄດ້ດໍາເນີນການຄິດໄລ່ການຄິດໄລ່ເພື່ອເຂົ້າໃຈວ່າ lithium ພົວພັນກັບໂລຫະເຫຼົ່ານີ້ແນວໃດ, ໂດຍນໍາໃຊ້ສິ່ງທີ່ພວກເຮົາຮູ້ກ່ຽວກັບ tungsten ແລະອາລູມິນຽມຕອບສະຫນອງຕໍ່ການປ່ຽນແປງຂອງພະລັງງານແລະອຸນຫະພູມ.ພວກເຂົາເຈົ້າໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຊັ້ນອາລູມິນຽມມີຄວາມເປັນໄປໄດ້ສູງສໍາລັບການພັດທະນາຂອງ voids ໃນເວລາທີ່ພົວພັນກັບ lithium.ການນໍາໃຊ້ການຄິດໄລ່ເຫຼົ່ານີ້ຈະເຮັດໃຫ້ງ່າຍຕໍ່ການເລືອກໂລຫະປະເພດອື່ນເພື່ອທົດສອບໃນອະນາຄົດ.

ການສຶກສານີ້ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າແບດເຕີລີ່ electrolyte ແຂງມີຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືຫຼາຍຂຶ້ນເມື່ອຊັ້ນໂລຫະບາງໆຖືກເພີ່ມລະຫວ່າງ electrolyte ແລະ anode.ນັກວິທະຍາສາດຍັງໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການເລືອກໂລຫະຫນຶ່ງໃນໄລຍະອື່ນ, ໃນກໍລະນີນີ້ tungsten ແທນທີ່ຈະເປັນອາລູມິນຽມ, ສາມາດເຮັດໃຫ້ແບດເຕີລີ່ຢູ່ໄດ້ດົນກວ່າເກົ່າ.ການປັບປຸງປະສິດທິພາບຂອງແບດເຕີລີ່ປະເພດເຫຼົ່ານີ້ຈະເຮັດໃຫ້ພວກເຂົາໃກ້ຊິດກັບການປ່ຽນແບດເຕີລີ່ electrolyte ຂອງແຫຼວທີ່ມີໄຟໄຫມ້ສູງຢູ່ໃນຕະຫຼາດໃນມື້ນີ້.