近日，來(lái)自加州理工大學(xué)的研究人員詳細(xì)探討了如何通過(guò)更高的溫度來(lái)解決這些樹(shù)突，并且可能會(huì)延長(zhǎng)電池的壽命，一起來(lái)看看吧。首先，我們來(lái)說(shuō)說(shuō)正常工作的電池內(nèi)部的情況。當(dāng)電池產(chǎn)生電流的時(shí)候，電子從陽(yáng)極流出來(lái)，通過(guò)電池外部的電路流入陰極。陽(yáng)極通常由鋰等導(dǎo)電的金屬構(gòu)成，其內(nèi)部的一些原子會(huì)在失去電子(用于產(chǎn)生電流)之后變成離子，并通過(guò)被稱(chēng)為電解質(zhì)的導(dǎo)電液體介質(zhì)移動(dòng)到陰極。

而給電池充電則是一個(gè)翻轉(zhuǎn)的過(guò)程，離子返回到陽(yáng)極上。但是當(dāng)它們這樣做的時(shí)候，離子并不能均勻地附著在陽(yáng)極上。相反，這些離子會(huì)形成一個(gè)微觀的坡度，經(jīng)過(guò)多個(gè)充電周期之后就會(huì)最終成為長(zhǎng)長(zhǎng)的分支。

當(dāng)這些樹(shù)突和陰極接觸時(shí)就會(huì)造成短路。這時(shí)候，電流將會(huì)通過(guò)樹(shù)突流動(dòng)而不經(jīng)過(guò)外部的電路，電池也會(huì)因此失去效用而“死亡”。

電流流過(guò)樹(shù)突的時(shí)候也會(huì)使后者的溫度升高，再加上電解質(zhì)通常都是一種易燃物，因此，樹(shù)突可能會(huì)因?yàn)闇囟冗^(guò)高而出現(xiàn)燃燒的狀況。另外，即使樹(shù)突沒(méi)有造成電池短路，它們也會(huì)從陽(yáng)極上脫落，在電解質(zhì)中漂浮。這時(shí)候，陽(yáng)極損失了材料，電池也就不可能存儲(chǔ)跟原來(lái)一樣多的電量。

這項(xiàng)研究成果已經(jīng)登上了美國(guó)《化學(xué)物理學(xué)》雜志的封面。來(lái)自加州理工大學(xué)的科學(xué)家AsgharAryanfar說(shuō)：“樹(shù)突非常危險(xiǎn)，并且會(huì)減小可充電電池的容量?！彼硎?，雖然研究人員研究的是最有效的鋰電池，但是成果是可以廣泛應(yīng)用的，因?yàn)闃?shù)突問(wèn)題在可充電電池上是非常普遍的。

研究人員對(duì)長(zhǎng)出樹(shù)突的鋰電池進(jìn)行了測(cè)試，對(duì)它們進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)幾天時(shí)間的加熱。他們發(fā)現(xiàn)，55攝氏度的高溫能夠有效縮短樹(shù)突的長(zhǎng)度多達(dá)36%。

為了弄清楚究竟是什么導(dǎo)致了這一收縮現(xiàn)象，研究人員使用計(jì)算機(jī)模擬了熱量對(duì)單個(gè)鋰原子的影響。模擬結(jié)果顯示，溫度升高使得鋰原子進(jìn)行了“洗牌”一般的運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)足夠使得樹(shù)突結(jié)構(gòu)被推翻。

AsgharAryanfar表示，通過(guò)量化需要多少能量才能改變樹(shù)突的結(jié)構(gòu)，研究人員可以更好的了解它們的結(jié)構(gòu)特征。而這一研究結(jié)果表明，讓你的電池重新煥發(fā)活力，可能只需要一些額外的熱量。