Batri ityòm ion rechargeable yo itilize pou pouvwa anpil elektwonik nan lavi chak jou nou, soti nan laptops ak telefòn selilè nan machin elektrik.Batri ityòm ion yo sou mache a jodi a anjeneral konte sou yon solisyon likid, ki rele yon elektwolit, nan sant selil la.

Lè batri a ap alimante yon aparèy, iyon ityòm deplase soti nan fen negatif chaje, oswa anod, atravè elektwolit likid la, nan fen ki chaje pozitivman, oswa katod.Lè batri a ap rechaje, iyon yo koule nan lòt direksyon soti nan katod la, atravè elektwolit la, nan anod la.

Batri ityòm ion ki konte sou elektwolit likid gen yon gwo pwoblèm sekirite: yo ka pran dife lè yo chaje twòp oswa kout sikwi.Yon altènatif ki pi an sekirite nan elektwolit likid se bati yon batri ki sèvi ak yon elektwolit solid pou pote iyon ityòm ant anod la ak katod.

Sepandan, etid anvan yo te jwenn ke yon elektwolit solid te mennen nan ti kwasans metalik, ki rele dendrite, ki ta bati sou anod la pandan batri a te chaje.Dendrit sa yo kout sikwi pil yo nan kouran ki ba, ki fè yo pa ka itilize.

Dendrit kwasans kòmanse nan ti defo nan elektwolit la nan fwontyè ant elektwolit ak anod.Syantis nan peyi Zend fèk dekouvri yon fason pou ralanti kwasans dendrit.Lè yo ajoute yon kouch metalik mens ant elektwolit ak anod, yo ka sispann dendrit soti nan grandi nan anod la.

Syantis yo te chwazi etidye aliminyòm ak tengstèn kòm metal posib pou konstwi kouch metalik mens sa a.Sa a se paske ni aliminyòm ni tengstèn melanje, oswa alyaj, ak ityòm.Syantis yo te kwè ke sa a ta diminye chans pou defo ki fòme nan ityòm lan.Si metal la chwazi te fè alyaj ak ityòm, ti kantite ityòm ta ka deplase nan kouch metal la sou tan.Sa a ta kite yon kalite defo ki rele yon anile nan ityòm kote yon dendrite te kapab fòme.

Yo nan lòd yo teste efikasite nan kouch metalik la, twa kalite pil yo te rasanble: youn ak yon kouch mens aliminyòm ant anod ityòm ak elektwolit solid la, youn ak yon kouch mens nan tengstèn, ak youn ki pa gen okenn kouch metalik.

Anvan yo teste pil yo, syantis yo te itilize yon mikwoskòp ki gen gwo pouvwa, ki rele yon mikwoskòp elektwon optik, pou gade ak anpil atansyon sou fwontyè ki genyen ant anod ak elektwolit.Yo te wè ti twou vid ki genyen ak twou nan echantiyon an ki pa gen okenn kouch metalik, remake ke defo sa yo gen anpil chans kote pou dendrite yo grandi.Tou de pil yo ak kouch aliminyòm ak tengstèn gade lis ak kontinyèl.

Nan premye eksperyans lan, yon kouran elektrik konstan te sikile nan chak batri pou 24 èdtan.Batri a ki pa gen okenn kouch metalik kout sikwi ak echwe nan premye 9 èdtan yo, gen anpil chans akòz kwasans dendrit.Ni batri ak aliminyòm oswa tengstèn echwe nan premye eksperyans sa a.

Yo nan lòd yo detèmine ki kouch metal ki te pi bon nan kanpe kwasans dendrit, yo te fè yon lòt eksperyans sou jis echantiyon yo aliminyòm ak tengstèn kouch.Nan eksperyans sa a, pil yo te sikile nan ogmante dansite aktyèl la, kòmanse nan aktyèl la te itilize nan eksperyans anvan an ak ogmante pa yon ti kantite nan chak etap.

Dansite aktyèl la nan ki batri kout sirkwite a te kwè yo dwe dansite aktyèl la kritik pou kwasans dendrite.Batri a ak yon kouch aliminyòm echwe nan twa fwa aktyèl la kòmanse, ak batri a ak yon kouch tengstèn echwe nan plis pase senk fwa aktyèl la kòmanse.Eksperyans sa a montre ke tengstèn depase aliminyòm.

Yon fwa ankò, syantis yo te itilize yon mikwoskòp elektwon pou enspekte fwontyè ant anod ak elektwolit.Yo te wè ke vid yo te kòmanse fòme nan kouch metal la nan de tyè nan dansite aktyèl kritik yo mezire nan eksperyans anvan an.Sepandan, vid yo pa t prezan nan yon tyè nan dansite aktyèl kritik la.Sa a te konfime ke fòmasyon anile kontinye kwasans dendrit.

Lè sa a, syantis yo te fè kalkil enfòmatik yo konprann ki jan ityòm reyaji ak metal sa yo, lè l sèvi avèk sa nou konnen sou ki jan tengstèn ak aliminyòm reponn a chanjman enèji ak tanperati.Yo te demontre ke kouch aliminyòm tout bon gen yon pi gwo chans pou devlopman nan vid lè yo kominike avèk ityòm.Sèvi ak kalkil sa yo ta fè li pi fasil yo chwazi yon lòt kalite metal yo teste nan lavni an.

Etid sa a te montre ke pil elektwolit solid yo pi serye lè yo ajoute yon kouch metalik mens ant elektwolit ak anod.Syantis yo te demontre tou ke chwazi yon metal sou yon lòt, nan ka sa a tengstèn olye pou yo aliminyòm, ta ka fè pil dire menm pi lontan.Amelyore pèfòmans kalite pil sa yo pral pote yo yon etap pi pre pou ranplase pil elektwolit likid ki trè ka pran dife sou mache a jodi a.