鋰枝晶：固態(tài)電池的隱形殺手

來(lái)源：伊特克斯惰性氣體系統(tǒng)（北京）有限公司 2025年08月08日 18:40

固態(tài)電池雖有望解決傳統(tǒng)鋰電池的安全隱患，但鋰枝晶生長(zhǎng)問(wèn)題仍是其商業(yè)化道路上的重大威脅。這一現(xiàn)象不僅會(huì)導(dǎo)致電池性能衰減，更可能引發(fā)嚴(yán)重安全隱患。

1.界面缺陷誘導(dǎo)

電解質(zhì)表面微裂紋（＜1μm）形成局部電流熱點(diǎn)

鋰離子在缺陷處優(yōu)先沉積

2.動(dòng)態(tài)沉積過(guò)程

初始階段：形成納米級(jí)晶核（＜50nm）

生長(zhǎng)期：沿晶界/裂紋定向延伸

突破期：穿透電解質(zhì)層（速度可達(dá)10μm/h）

1.性能影響

容量衰減速率提升510倍

界面阻抗增加300%以上

2.安全風(fēng)險(xiǎn)

微短路導(dǎo)致局部溫度＞800℃

硫化物電解質(zhì)分解產(chǎn)生H?S

1.電解質(zhì)改性

引入納米Al?O?增強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度（＞8GPa）

構(gòu)建梯度緩沖層分散應(yīng)力

2.界面工程

原位生成Li?N保護(hù)層（離子電導(dǎo)10?3S/cm）

激光微加工構(gòu)建三維接觸界面

3.外場(chǎng)調(diào)控

脈沖充電技術(shù)抑制枝晶jian duan生長(zhǎng)

溫度場(chǎng)均勻化控制（ΔT＜2℃）

zui xin研究表明，通過(guò)多尺度協(xié)同調(diào)控，可將枝晶穿透時(shí)間延長(zhǎng)至3000小時(shí)以上。隨著原位檢測(cè)技術(shù)和智能調(diào)控算法的發(fā)展，這一"隱形殺手"終將被有效遏制。

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