O le a le Dendrite Formation?

Dendrite fa'atulagaina o lo'o fa'amatala ai le tupu a'e o la'au-e pei o fausaga tioata e atia'e a'o faiga fa'aeletise i ma'a ma isi faiga. O nei nila -fa'ailoga u'amea fa'aputu po'o lala lala e fa'atupu pe a fa'aputu fa'aputuga'i fa'aputu i luga o mea fa'aeletise a'o ta'amilosaga ma fa'a'ave'esea.

Ole fa'alavelave e tupu ile kemisi eseese ole maa ae e iai ni lu'itau ogaoga ilemaa lithium, lea e mafai ai e dendrites ona ati i totonu o separators ma faʻaosoina faʻalavelave pupuu i totonu. O le malamalama i le mafua'aga ma pe fa'afefea ona fa'atupuina nei fausaga ua avea ma mea taua a'o fa'aoso atu faiga e teu ai le malosi i tulaga maualuluga ma fa'avave le tau o le tau.

Dendrites e fausia e ala i se faiga electrodeposition e pulea uma e lua thermodynamic ma kinetic mea. Pe a tau le maa, o u'amea u'amea e fealua'i i totonu o le electrolyte agai i le anode. I lalo o tulaga lelei, o nei ion o le a teuina tutusa i luga o le eletise eletise. Ae ui i lea, e tele mea e faʻalavelaveina ai lenei tuʻuga tutusa.

O fa'aletonu i luga ole laiga e fa'atupuina ai fa'aputuga ole malae eletise. O nei fanua fa'aleleia atili e tosina mai ai le tele o ion i nofoaga ma'oti nai lo le fa'asalalauina tutusa. O le taimi lava e fa'atupu ai sina fa'aoso la'ititi, ona fa'ateleina lea-fa'ateleina-o le pito o le fa'atupu fa'atupu fa'ato'a maua ai le malosi eletise nai lo mea mafolafola, fa'atele ai le fa'atupula'ia i lea itu.

O le faagasologa e faʻateleina i le maualuga o le taimi nei. O su'esu'ega mai le Iunivesite o Maryland i le fa'aogaina o sela mata manino na fa'aalia ai i le tele o lo'o i ai nei i luga atu o le 87 mA/cm², o le dendrite morphology na suia mai fausaga mafolafola mafolafola i ni nila ma'ai -e pei o se nila. O le taimi i le ta'amilosaga pupuu i totonu na fa'aitiitia fa'atusatusa i le fa'ateleina o le mamafa o lo'o i ai nei, fa'aitiitia mai le tele o itula i le 10 mA/cm² i le tusa ma le 30 minute ile 110 mA/cm².

E lua ona sao o le vevela i le fausiaina o dendrite. O le maualalo o le vevela e fa'agesegese ai le fa'asalalauina o ion, ma fa'atupu ai fa'ama'i fa'asa'o i tafatafa o le fa'aeletise. O le mea lea e fa'afaigofie ai ona fa'aputu e iona i fa'aola o lo'o iai nai lo le su'eina o ni nofoaga fou. I le isi itu, o le eletise eletise interphase (SEI) faʻavae e fausia i le maualalo o le vevela e foliga mai e sili atu le maʻaʻa ma faʻaitiitia le mautu, e mafua ai le le tutusa o le faʻapipiʻiina.

Dendrite Formation

O maa Lithium e feagai ma luitau tulaga ese o le dendrite ona o le maualuga o le gaioiga o le lithium ma le maualalo o le eletise eletise. Pe a pa'u ion lithium i luga ole anode i le taimi o le molia, e tatau ona fetaui lelei i totonu o le fausaga graphite. Nai lo lena, o le tele o ion e le mafai ona mitiia vave faʻaputu i luga o le fogaeleele e pei o le lithium metallic.

O le SEI layer e matua a'afia ai lenei faiga. O lenei ata puipui e fai faanatura pe a tali le electrolyte ma le anode lithium. O se toniga, SEI mafiafia e taʻitaʻia e oʻo lava i le tuʻuina o le lithium. Ae ui i lea, o le SEI e fa'aauau pea ona gau ma toe fuata'i a'o fa'aalu -taamilosaga ona o suiga o le voluma i totonu o le eletise. O vaega ta'i ta'i ta'itasi e avea ma nofoaga e fa'atosina ai le dendrite.

O su'esu'ega na fa'asalalau i le Nature Materials i le 2024 na fa'ailoa mai ai auala ma'oti se lua mo le fa'atupuina o dendrite i ma'a lithium malo -state e fa'aaoga ai Li₇La₃Zr₂O₁₂ (LLZO) electrolytes. O le masini muamua e aofia ai-le tutusa le fa'apipi'iina o le lithium i feso'ota'iga electrode-electrolyte. O le lona lua e tupu e ala i le fa'aitiitiga Li⁺ fa'apitonu'u i tuaoi o saito i totonu o le electrolyte malosi lava ia. I le va o nei vaega e lua, na matauina ai e le au suʻesuʻe se vaitaimi faʻalavelave lea na faʻaitiitia ai le tuputupu aʻe o le dendrite aʻo leʻi toe amata.

O le fa'agasologa amata e ese mai le fa'asalalauina. O su'esu'ega mai le Iunivesite o Oxford na fa'aalia ai o le amataga o le dendrite i ma'a malo -e amata pe a tu'u le lithium i pores i lalo o le eleele e ala i le feso'ota'i o microcracks. A'o tumu nei pores, o le fa'aauauina o le tauina e fa'atupuina ai le mamafa ona o le fa'agesegese o le fa'auluina o le lithium i tua. O lenei omiga e iu ina mafua ai le ta'e. O le taimi lava e ta'e ai, e tupu loa le fa'aola e ala i le avanoa o le tina-ma le lithium e fa'aoso ai le ta'e mai tua nai lo le pito.

O tulaga maualuga o lo'o i ai i le taimi nei e eseese i le ituaiga electrolyte. Ole fa'aeletise vai masani e masani ona fa'aalia ai le fa'atūina o le dendrite i luga a'e o le 0.2-2.0 mA/cm², a'o mea fa'aeletise malosi e mafai ona tatalia le maualuga maualuga o lo'o iai a'o le'i fa'aletonu. O suʻesuʻega i le Iunivesite o Oxford na maua ai o le densifying argyrodite (Li₆PS₅Cl) electrolyte malosi mai le 83% i le 99% le maualuga o le faʻalauteleina o le mamafa o le taimi nei mai lalo ifo o le 2 mA / cm² i le 9 mA / cm² e aunoa ma le faʻavaeina o dendrite.

Dendrites fetuutuunai maa e ala i le tele o faiga faaletonu. O le mea sili ona leaga e tupu pe a tupu atoa le dendrite i le vaeluaga, ma fausia ai se alalaupapa faʻafefe i le va o anode ma cathode. O lenei ta'amilosaga pupu'u i totonu e fa'atupuina ai le fa'avevela fa'alenu'u, e ono fa'aosoina ai le fa'aavela -se fa'avavega-e mafai ona o'o atu ai i afi po'o pa.

A'o le'i o'o atu i fa'alavelave mata'utia, o dendrites e fa'aleaga fa'atuputeleina fa'atinoga. O dendrite ta'itasi o lo'o fa'aalia i luga ole laiga fou ole lithium ile eletise. O lenei mea e fa'aosoina ai le fa'aauauina o le SEI, fa'aaogaina uma le lithium ma le electrolyte. I ta'amilosaga fa'asolosolo, e fa'aitiitia ai le avanoa avanoa ma fa'ateleina ai le tete'e i totonu.

E fa'atupuina fo'i e Dendrites le "Lithium mate"-tu'u'ese'ese fa'a-eletise fa'aputu'ese'ese e le toe auai i gaioiga fa'aeletise. Pe a malepe dendrites ona o le mamafa o masini poʻo le eletise eletise, latou te tuʻua i tua o nei vaega e le o toaga. O le lithium mate o lo'o fa'atusalia ai le gau tumau, aua e le mafai ona toe maua mai i le uila masani.

O suiga o le voluma e fesoʻotaʻi ma le faʻapipiʻiina o le lithium ma le tapeina e faʻateleina ai nei faʻafitauli. Lithium uʻamea e oʻo i le 100% voluma suiga i le va o lona metallic ma ionic setete. O lenei faʻalauteleina ma le faʻaititia e faʻamalosia ai le SEI layer ma e mafai ona faʻaleagaina faaletino le separator, faʻatupuina auala faʻaopoopo mo le ulu o le dendrite.

E mafai ona o'o atu i le 1-2% i le ta'amilosaga ta'amilosaga pe a fa'atupu malosi le dendrites. E matua'i fa'afeagai ma sela lithium-ion lelei-e fa'aaogaina graphite anodes, lea e masani ona leiloa na'o le 0.1% le gafatia i le ta'amilosaga pe itiiti.

O le mamafa o lo'o iai nei ua tula'i mai e avea ma mea taua e pulea ai fua faatatau o le fa'avaeina o dendrite. O le maualuga o le fa'aosoina o galu e fa'amalosia ai le tele o ion e teu i se taimi itiiti, e lofituina ai le malosi o le eletise e fa'aoga tutusa. Ole so'otaga e le'o laina-e foliga mai o lo'o i ai se tulaga taua i lalo ifo o lo'o tumau pea le fa'atupula'ia o le dendrite, ae i luga a'e o lo'o fa'avavevave.

O le tu'ufa'atasiga o le electrolyte e matua'i a'afia ai le fa'aletonu o le dendrite. O le faʻaogaina o le masima e aʻafia ai fua faatatau o felauaiga ion ma le tutusa o le eletise eletise latalata i le eletise. O le maualalo o le masima e fa'atupuina ai sone fa'aletonu e le mafai ai e le sapalai o le ion ona fa'amalieina mana'oga fa'aputu, fa'ateleina le tuputupu a'e dendritic. E mafai ona fa'aleleia atili le fa'atasi o fa'atonuga maualuga ae e ono fa'aitiitia ai le fa'aoso o le ionic po'o le fa'ateleina o le viscosity.

O mea fa'aopoopo eletise e ofoina atu le ala e tasi i le taofiofia. Fluoroethylene carbonate (FEC), mo se fa'ata'ita'iga, e fa'aitiitiga fa'aitiiti i luga ole lithium e fai ai le LiF-o'a SEI. O nei laulau e fa'aalia ai le malosi fa'ainisinia maualuga ma le fa'aeletoroni fa'aeletonika fa'atusatusa i vaega masani a le SEI, e fesoasoani e fa'atumauina fa'aputuga tutusa.

O faaletonu i luga ma le talatala e amata ai le tele o dendrites. E o'o lava i fa'aletonu nanoscale e fa'ato'a fa'atumauina ai le eletise e fa'aoso ai le fa'aputuina. Fa'agasologa o le gaosiga e maua mai ai luga o le eletise lamolemole e fa'aitiitia ai nofoaga fa'atosina dendrite. E fa'apena fo'i, o mea leaga po'o ni vaega o lo'o fa'apipi'i i luga o le eletise e mafai ona avea ma mea fa'atosina eseese.

O fa'alili ole vevela i totonu o se sela e fa'atupuina ai le fa'aogaina o le kinetics. O nofoaga vevela e vave tele ai le felauaiga o le ion ma le tu'u, e ono fa'atupuina ai le dendrite i le lotoifale-itulagi e fa'afefeteina e tusa lava pe fa'aletonu le mafiafia o le taimi nei. O faiga e pulea ai ma'a e fa'amautinoa ai le tufatufaina tutusa o le vevela e fesoasoani e fa'aitiitia ai lenei a'afiaga.

O le tulaga o le totogi pe a malolo le maa e aafia ai foi le tuputupu ae o le dendrite. O le taofiofia o sela i voluma maualuga mo taimi uumi e faʻamalosia ai le faʻavaeina o dendrite, aemaise lava i sela lithium iron phosphate (LiFePO₄). O le mea lea e fa'amatala ai le mafua'aga ua tula'i mai ai ta'iala o le fa'afefeteina o lo'o fa'atatau i le fa'atulagaina o le eletise maualalo pe a fa'atusatusa i faiga mai le sefulu tausaga talu ai.

O le su'esu'eina o le dendrite masani e fa'alagolago ile -su'esu'ega o le maliu-tatala sela le manuia ma le su'esu'eina o luga ole eletise ile su'esu'eina ole masini fa'aeletonika. A'o fa'amatalaga, e le mafai e lenei faiga ona taofia le fa'aletonu po'o le su'eina o le evolusione dendrite i le taimi moni.

O auala fa'apitoa e fa'avasega ai ua mafai nei ona mata'ituina le operando. O tagata suʻesuʻe i le tele o faʻalapotopotoga ua latou atiaʻe auala e faʻaogaina ai electrolytes manino poʻo mamanu faʻapitoa faʻapitoa. O le Iunivesite o Maryland na faia ni sela mataʻutia lea e lua uma eletise e aofia ai le lithium metal, e mafai ai ona faʻaalia saʻo le tuputupu aʻe o le dendrite e ala i le faʻamalama manino i le taimi o le molia.

X-ray computed tomography (XCT) e maua ai ata e tolu-tulaga o fausaga dendrite i totonu o sela le atoatoa. O fale o le Synchrotron X-ray e ofo atu ai le fa'ai'uga talafeagai e siaki ai le fa'atupuina o le dendrite i le microscale a'o fa'agaoioia maa. O galuega talu ai nei na lolomiina i le Natura na faʻaogaina ai le operando XCT e mataʻituina ai pe faʻafefea ona faʻaogaina e le lithium ia electrolytes ceramic, faʻaalia ai le faʻavaeina o le taʻavale ma le faʻasologa o le salalau o le lithium.

Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) o lo'o ofoina atu se auala e le'o-fa'aleagaina ai. A o tuputupu aʻe dendrites, latou te suia le tulaga lelei ma le tetee o le eletise. O nei suiga e faʻaalia e pei o suiga i le fusi o alaleo. Ua fetuutuuna'i e le au su'esu'e auala e su'esu'e ai le matāua o sela e fa'afanua ai le fa'atupuina o le ga'a o luga e ala ile fua ole EIS, ma tu'uina atu ai se lapataiga vave o le fa'avaeina o le dendrite e aunoa ma le tatalaina o le sela.

O fa'ata'ita'iga ma fa'ata'ita'iga fa'akomepiuta fa'aniukilia fa'amaneta (NMR) e maua ai le fa'ama'oti fa'apitoa. E mafai e le Tracer{1}}exchange NMR ona iloa le va o le fa'apipi'i lithium i feso'ota'iga ma le fa'aitiitiga ole tele ole eletise. Fa'ata'ita'iga fa'amagnetic resonance (MRI) fa'ata'ita'iina fa'asoa fa'afanua o le dendrite ma fua o le tuputupu a'e, e fesoasoani ai i tagata su'esu'e ia malamalama pe fa'apefea ona fa'atupuina e vaega eseese o le sela le dendrites i taimi eseese.

Fiber optic sensors o lo'o fa'atusalia ai se faiga fou. O masini fa'apipi'i fa'alava Bragg grating (TFBG) fa'apipi'i latalata i luga ole eletise e iloa ai suiga tetele o felauaiga ma le tuputupu a'e o le dendrite i feso'ota'iga nanoscale e aunoa ma le fa'alavelaveina o le fa'agaioia o maa. O resonances opitika ultrasensitive e mafai ai-taimi le mata'ituina o le lithium deposition kinetics ma le dendrite evolusione.

Dendrite Formation

E tele auala e fa'atatau i le taofiofia o le dendrite, e masani ona galulue fa'atasi pe a tu'ufa'atasia. E leai se auala e tasi ua fa'aumatia atoa le dendrites i lalo o tulaga fa'agaioia uma, ae o le tele o ta'iala e matua si'itia ai le tulaga mata'utia o le taimi nei.

O mea eletise malosi na foliga mai o se pa puipui faaletino i le dendrites. Ae ui i lea, o suʻesuʻega na faʻaalia ai o dendrites e ulu atu foi i mea mautu, e tupu aʻe i tuaoi o saito poʻo taʻe. O le lelei o electrolytes malosi e le taoto i le puipuiga atoatoa ae i le manaʻomia o faʻamaʻi faʻainisinia maualuga aʻo leʻi oʻo i totonu o le dendrite. O le fa'asilisiliina o le mafiafia o le electrolyte malo ma le fa'atulagaina o saito e mafai ona matua fa'ateleina ai lona tete'e atu i totonu.

O fausaga eletise -tolu itu e suia ai le tufatufaina o le tele o le taimi nei. Nai lo le teuina i luga o se mea mafolafola, o le lithium e faʻatumu ai le fausaga porous o se mea talimalo 3D. Ole mea lea e fa'atupula'ia ai le fa'alelei lelei mai le 5.2 × 10⁻³ m²/g mo le pepa lithium i le sili atu i le 2.6 m²/g mo fa'alava fafie. O le fa'ateleina o le vaega e fa'aitiitia ai le tele o le taimi nei i le lotoifale fa'atatau, ma fa'atumauina i lalo ole fa'ailoga mo le dendrite nucleation. O le fa'aopoopoina o mea lithiophilic e pei o apa i nei fausaga e fa'atupuina ai ni nofoaga fa'atosina e fa'atupu ai le toniga, e le -dendritic.

E mafai ona fa'agasolo -fa'afugaga SEI fa'akomepiuta a'o le'i faia le uila vilivae muamua-se'ese'ese masani SEI. E tele meafaitino ua fa'aalia le folafolaga, e aofia ai le LiF-omea fa'alavalava, fa'a polymer, ma ata fa'aola -fa'alanoka. O le SEI fa'akomepiuta lelei e tu'ufa'atasia le maualuga o le fa'aosoina o le ionic, maualalo le fa'aeletonika fa'aeletoroni, ma le malosi fa'ainisinia e lava e taofiofia ai le ulu atu o le dendrite a'o fa'afefe i taimi o suiga o le voluma.

O le inisinia eletise e faʻafeiloaʻi le faʻavaeina o dendrite mai le itu fofo. O mea eletise -maualuga (o nisi taimi e ta'ua o le "solvent-in-salt" system) e fa'aitiitia ai le maua o mole mole so'o e leai se totogi, ma suia ai le fausaga o le fofo i luga o ion lithium. O lenei suiga e mafai ona fa'ateleina le fa'aputu tutusa. O mea fa'aeletise vai ionic e maua ai le le-mu fa'atasi ma mea fa'afeso'ota'i eseese e ono taofia ai dendrites, e ui o lo latou viscosity e masani ona maualuga e fai ma lu'itau.

Fa'ato'a tula'i mai nei fa'atonuga fa'atosina fa'ate'ia fa'ate'ia. Nai lo le fa'aogaina pea o le taimi nei, e fesuia'i tulafono fa'apipi'i i le va o taimi e totogi ai ma taimi malolo. I le taimi o malologa, fa'amaliega fa'amaliega fa'amalie ma fa'ailo dendrite e mafai fo'i ona fa'amavae se vaega i tua i le vaifofo. O su'esu'ega na fa'aalia ai o le MHz-fa'aoso fa'aoso fa'aoso fa'atuputeleina le mamafa tele o le taimi nei i le tulaga o le ono-mai le tusa ma le 1 mA/cm² i le 6.5 mA/cm²-i ma'a malo-state.

O le fa'aogaina o le mamafa e ofoina atu se isi auala fa'ainisinia. O le fa'aogaina o le malosi fa'amalosi e tutusa ma le va'alele eletise e fa'alavelaveina ai le tuputupu a'e o le dendrite. Na faʻaalia e le au suʻesuʻe a le MIT e mafai ona latou faʻaogaina le tuputupu aʻe o le dendrite e ala i le faʻaogaina ma le tuʻuina atu o le mamafa, ma faʻatupu ai le dendrites i le zigzag e fetaui ma le faʻatonuga o le malosi. E ui o le mamafa e le faʻaumatia ai le faʻavaeina o dendrite, e taofia ai i latou mai le sopoia i le va o eletise.

O le suiga i ma'a -malosi sa fa'aosoina e le fa'amoemoe e fo'ia le fa'afitauli dendrite. O fa'amoemoega muamua na fa'apea o le fa'aeletise sima malo'o e poloka fa'aletino le ulu atu i le dendrite. O mea moni na sili atu ona lavelave.

E fa'aletonu mea fa'aeletise malosi e ala i le gau fa'ainisinia nai lo le fa'ataga o dendrites e na'o le tulei. O le faagasologa e amata i fa'aletonu-pores, tuaoi o fatu, po'o fa'aletonu i luga. O le Lithium e teu i totonu o nei faaletonu, ma a'o fa'aputuina le tele o le lithium, e fa'atupu ai le fa'avevesi fa'ainisinia se'ia ta'e le sima. O le taimi lava e amata ai se ta'e, e sosolo atu le lithium i totonu e ala i le tina-tatala masini na iloa e le au su'esu'e o Oxford.

E eseese mea fa'aeletise mafiafia e fa'aalia ai le fa'atu'i ese o le dendrite-fa'aoso gau. Garnet-ituaiga electrolytes pei o le LLZO o lo'o fa'aalia le folafolaga ona o le maualuga o le fa'aoso o le ionic, ae o lo latou fa'aeletonika e saofagā i le fausiaina o dendrite. O le fa'aeletoroni fa'aeletoroni e mafai ai e le eletise ona o'o atu i fa'amatalaga dendrite, fa'atumauina pea le fa'aputuina o le lithium. O le fa'aitiitia o lenei fa'aeletonika fa'aeletonika, e tusa lava pe fa'atumauina le maualuga o le fa'aogaina o le ionic, e fesoasoani e taofia dendrites.

Sulfide -fa'avae eletise eletise pei o le Li₆PS₅Cl (argyrodite) o lo'o fa'aalia ai amioga eseese. E sili atu le vaivai nai lo le oxide ceramics, e mafai ona faʻataga ai le dendrites e tupu aʻe e ala i le faʻaleagaina o palasitika nai lo le gau. Ae ui i lea, o le densification e matua fa'aleleia atili ai le fa'atinoga-fa'ateleina le mamafa o le argyrodite i le 99% e mafai ai ona fa'aoga fua le dendrite-i density o lo'o i ai nei e talafeagai mo le vave-ta'avale eletise.

Fa'ainisinia fa'afeso'ota'i i le va o anodes u'amea lithium ma electrolytes mautu e fa'ailoa ai se isi faiga fa'aletonu. O le le lelei o feso'ota'iga e fa'atupuina ai ni fa'alavelave o lo'o iai nei e sili atu ai le mamafa o le taimi nei nai lo le averesi o le lalolagi i fa'atonuga o le tele. O nei vaega pupuni e avea ma nofoaga e amata ai le dendrite. O le fa'aogaina o mea fa'apipi'i-ata manifinifi o polymer, u'amea u'amea, po'o mea tu'ufa'atasia-e mafai ona fa'aleleia atili le feso'ota'iga ma fa'asoa fa'atasi le taimi nei.

O le mamafa o le taimi nei (CCD) mo le fa'avaeina o dendrite i ma'a malo -e tatau ona sili atu i le 5 mA/cm² mo le fa'aogaina o ta'avale eletise. O le tele o electrolytes mautu e le ausia lenei sini i lalo o tulaga masani, o le mea lea o le suʻesuʻeina malosi i taʻiala tuʻufaʻatasia e faʻaaoga ai le faʻamaʻi, mamafa, faʻapipiʻiina, ma le fesuiaiga o fesoʻotaʻiga.

E ui o maa lithium e pulea suʻesuʻega dendrite, o isi faiga e feagai ma luʻitau tutusa. O ma'a u'amea zinc e maua le fa'atūina o le zinc dendrite, e ui ina 'ese'ese uiga. Zinc dendrites e masani ona foliga mai e pei o le limu-pei o ni fa'aulaula nai lo nila ma'ai, e atagia ai uiga fa'aeletise eseese o le zinc.

I ma'a zinc aqueous, o le fa'avaeina o dendrite e fa'alagolago malosi ile electrolyte pH ma le zincate concentration. Ole maualuga ole zincate i luga ole 0.4 M ile 7 M KOH electrolytes e faʻaitiitia ai le tuputupu aʻe o le dendrite, ae o le eletise eletise e faʻasolosolo e faʻateleina ai le evolusione o le hydrogen. Ole vaega ole electrolyte malosi ile zinc e iai fa'aputuga ese'ese nai lo le lithium-muamua le zinc oxide ma le zinc hydroxide-ma'ese'ese mea fa'ainisinia ma felauaiga ionic.

O anodes u'amea Sodium e fa'aalia le amio dendrite e tutusa ma le lithium, e ui o le dendrites e masani lava ona tupu lemu ona o le fa'agaoioiga maualalo o le sodium. O le uamea magnesium, sa manatu muamua e tetee i le fa'avaeina o le dendrite, ua fa'aalia talu ai nei e fausia ai dendrites i lalo o nisi tulaga, aemaise lava i densities o lo'o i ai nei i luga ole 0.2-0.3 mA/cm² fa'atatau ile electrolyte.

E o'o lava i anodes silikoni i ma'a lithium-iona masani e mafai ona fa'atupuina le lithium dendrite. I le taimi o le molia, e faʻalauteleina le silikoni e tusa ma le 300%, taʻe le SEI layer. E ala i nei ta'eta'ei, e mafai ona fa'aitiitia iona lithium e fausia ai le dendrites lithium u'amea nai lo le fa'afefiloi ma le silicon e pei ona fa'amoemoeina. O lenei masini o lo'o fa'atusalia ai se faiga fa'aletonu e tu'ufa'atasia ai le fa'alauteleina o le voluma ma le fa'aputuga eletise.

O le tulaga masani i nei faiga o loʻo faʻaalia ai mataupu faavae lautele e pulea ai le faʻavaeina o dendrite. Ole tele ole taimi nei, fete'ena'iga i luga ole laiga, ma mea totino o fa'alava fa'alava ua tula'i mai e avea ma mea e pulea e tusa lava po'o le a le kemisi u'amea. Fuafuaga puipuia e fausia mo le tasi faiga e masani ona faʻafeiloaʻi, faʻatasi ai ma suiga, i isi.

Ole tele o fa'agasolo lata mai ua toe fa'afouina ai le malamalama ile fa'avaeina ole dendrite. O le fa'ailoaina o auala eseese e amatalia ma fa'asalalauina i ma'a malo -tulaga na fa'atusalia ai se suiga fa'atusa. O fa'ata'ita'iga muamua na fa'atinoina se fa'agasologa fa'aauau e tasi, peita'i o le iloaina o nei vaega ma'oti e mafai ai ona taula'i fa'alavelave i la'asaga ta'itasi.

O le matafaioi a le amorphous versus crystalline dendrite structure ua maua le gauai. O suʻesuʻega talu ai nei a le NMR na faʻaalia ai o dendrites na muamua fausia o ni fausaga amorphous e mulimuli ane faʻamaʻi. Ole kemisi fa'aletonu ole electrolytes mautu ma tulaga fa'aogaina o ma'a e iloa ai le paleni i le va o nei masini e lua. O lenei su'esu'ega e matala ai avanoa mo le fa'atulagaina o tulaga e fa'amalieina ai fausaga amorphous toe fa'afo'i i luga o dendrites tioata tumau.

O fa'ata'ita'iga a'oa'oga masini ua va'ai mai nei le fa'atupuina o le dendrite ma le fa'ateleina o le sa'o. E ala i le tu'ufa'atasia o le tele o ta'otoga fa'aletino-o lo'o iai nei, vevela, fa'aeletonika fa'aeletise, fa'avasegaga o luga-i totonu o feso'ota'iga neural convolutional, e maua ai e le au su'esu'e ni va'aiga sili atu nai lo fa'ata'ita'iga fa'avae masani o le fisiki-. O nei meafaigaluega e faʻavaveina ai le faʻamaoniaina o faʻamalama faʻaoga sili ona lelei ma tuʻufaʻatasiga meafaitino.

O molelaʻau polotini na aliaʻe mai o se mea e leʻi mafaufauina ae aoga le faʻamaʻi o le dendrite. O nisi polotini, pe a fa'aopoopo i mea fa'aeletise, e otometi lava ona fa'apipi'i i luga ole u'amea lithium, ae maise ile pito o le dendrite. E ala i suiga fa'atusa mai le -helix i -fa'uga o laupepa, o nei polotini e suia ai le tufatufaina atu o le eletise i le lotoifale, ma fa'atupuina le tu'u tutusa. O lenei faiga fa'aola -fa'agaeeina na maua ai le ola umi o le ta'amilosaga ma le maualuga o le coulombic i su'ega su'esu'e.

Ua matua le ta'iala o le thermodynamic mo le malamalama o le dendrite. Ua iloa nei e le au su'esu'e o pa puipui o le vevela ma le thermodynamic o lo'o i ai se sao taua i le fuafuaina pe fa'aputu tutusa le lithium po'o le faia o dendrites. O lenei malamalamaaga e taʻitaʻia ai taʻiala mo le faʻavasegaina o nei taʻiala e ala i mea faitino ma tulaga faʻaogaina.

Dendrite Formation

E ui i le alualu i luma, o le fa'atauina o ma'a dendrite-o lo'o tumau pea le lu'itau. O le va i le va o fa'ata'ita'iga a le falesu'esu'e ma le tele o gaosiga e aofia ai le fa'avasegaina o faiga a'o fa'atumauina le lelei. O se fa'aletonu e tasi i totonu o le eletise malosi po'o le eletise eletise e mafai ona fa'atosina dendrites, ma fa'atauaina ai le sa'o sa'o o le gaosiga.

O iloiloga tau e a'afia ai ta'iala e o'o atu i le gaosiga. O nisi o auala e taofiofia ai le dendrite e sili ona aoga-e pei o le sa'o-esinia fausaga eletise 3D po'o le maualuga-eletise ma'a mama-e matua fa'ateleina ai tau o le gaosiga. O le fa'apaleniina o le fa'aleleia atili o fa'atinoga fa'asaga i le fa'atinoina o le tamaoaiga e mana'omia ai le fa'aauau pea o le fa'aleleia.

-se umi o le mautu o le uila e mana'omia le fa'aleleia atili. O le tele o auala e puipuia ai ua manuia le taofiofia o dendrites mo le faitau selau o taamilosaga, ae o maa eletise e tatau ona tumau le faitau afe o taamilosaga i luga o le sefulu tausaga o le faaaogaina. O fua fa'atatau o le tuputupu a'e o le dendrite laiti e foliga fa'atauva'a i luga o le 500 taamilosaga e mafai ona avea ma fa'afitauli ile 3,000 ta'amilosaga. O le malamalama ma le puipuia o faiga fa'aleaga - umi e mana'omia ai fa'ata'ita'iga fa'alautele.

O lo'o tumau pea le lu'itau o le fa'apipi'iina vave. O talosaga tau ta'avale ua fa'atuputeleina le 15-minute po'o le 5-minute taimi e fa'atumuina ai, e mana'omia ai densities o lo'o iai nei o le 10-20 mA/cm² po'o le maualuga. E itiiti ni ta'iala e puipuia ai le dendrite o lo'o iai nei e fa'atumauina le aoga i nei fua fa'atatau. O le ausiaina uma o le fa'aola vave ma le umi o le taamilosaga o le ola i le taimi e tasi e fa'atusalia ai se sini su'esu'e pito i tua.

O le tu'ufa'atasia ma isi mana'oga o le ma'a e fa'alavelaveina ai le mamanu. Fuafuaga e taofiofia ai le dendrites e ono fa'aitiitia ai le malosi o le malosi, fa'ateleina le fa'alavelave, pe fa'afefeteina le fa'atinoga o le vevela maualalo. O le mamanu o le ma'a e tatau ona fa'alelei i le tele e tele-fete'ena'i sini, ma avea ai le puipuiga o le dendrite ma se vaega o se paso lavelave.

Ole fa'ata'atiaga ole su'ega ma lipoti ole a fa'atelevave le aga'i i luma. O vaega su'esu'e 'ese'ese latou te fa'aogaina fa'auigaga eseese o le fa'avaeina o le dendrite, fa'asologa o sela eseese, ma tulaga fa'amanuiaina eseese. O le fa'atuina o fa'amaumauga masani e mafai ai ona fa'atusatusa tu'u sa'o o fa'ai'uga ma fa'ailoa vave ai auala fa'amoemoe.

Ole taimi ole fa'atulagaina ole Dendrite e matua'i ese'ese ma tulaga fa'agaioia. I la'ititi la'ititi o iai nei e tusa ma le 0.5 mA/cm², o le fa'atosinaina o le dendrite muamua atonu e fia selau itula. I le maualuga o lo'o iai nei e sili atu i le 10 mA/cm², o dendrites e mafai ona fa'atupu ma mafua ai ni ta'amilosaga pupuu i totonu o minute. O le vevela, fa'aogaina o le eletise, ma le tulaga o le fa'aeletonika e fa'aaafia uma ai nei taimi. O le tele o ma'a fa'atau e fa'agaoioia i tulaga e fa'atupuina ai le dendrite, pe a tupu, e faasolosolo malie atu i luga o le taseni po'o le fiaselau o ta'amilosaga fa'aalu nai lo le ta'amilosaga e tasi.

E mafai ona fesuia'i vaega i lalo o nisi tulaga. I le taimi o le faʻamalolo poʻo taimi malolo, e mafai ona faʻamavae atu faʻamatalaga dendrite i totonu o le electrolyte, aemaise lava pe afai latou te leʻi fesoʻotaʻi i le eletise e ala i auala faʻatautaia. O lenei amio -fa'amalologa a le tagata lava ia e fa'amatala ai le mafua'aga e fa'amaonia ai le aoga-taimi malolo e fa'ataga ai dendrite amata ona solo. Peita'i, o le taimi lava e fausia ai e dendrites ni fausaga tioata tetele po'o le tu'u'ese'ese mai le eletise e pei o le lithium mate, e le mafai ona toe fesuia'i. E tumau pea le aoga o le puipuiga nai lo le fa'aleleia.

E le faapea. O ma'a lithium -iona masani e fa'aogaina ai graphite anodes e seasea o'o iai le dendrite i lalo o tulaga fa'agaioia masani ona o le lithium e feso'ota'i i le kalafi nai lo le fa'apipi'iina e pei o le u'amea. O fa'afitauli o le Dendrite e a'afia ai anodes u'amea lithium o lo'o fa'aogaina i ma'a e sosoo ai-augatupulaga. E oo lava i anodes u'amea lithium, o le mamanu sa'o ma le fa'agaioiga i lalo ole tulaga mata'utia o lo'o iai nei e mafai ona fa'atumauina pea le fa'agaioia o le dendrite-e leai se taimi. O le pulea lelei ma le puipuia o le sauaina e sili atu nai lo le le maalofia.

O le fa'avaeina o le Dendrite o lo'o fa'atusalia ai se fa'alavelave fa'aeletise ma fa'ainisinia o lo'o pulea e le mamafa o lo'o iai nei, vevela, mea fa'afeso'ota'i, ma mea fa'aletonu. E ui lava na manatu muamua e mafai ona puipuia e ala i electrolytes malosi, o dendrites e fausia e ala i le amataina ma le faʻalauteleina o auala e manaʻomia ai faʻalavelave faʻatatau i laʻasaga taʻitasi. Le tele o ta'iala-e aofia ai ata fa'aeletise 3D, fa'alava SEI fa'akomepiuta, fa'ainisinia fa'aeletise, ma fa'atonuga o le fa'aogaina o le fa'ato'a Ole ala ile -maualuga faapisinisi maa malosi e fa'alagolago i le tu'ufa'atasia o nei faiga a'o fa'amaumau le gaosiga ma le tau-totogi. O le aga'i i luma lata mai i faiga fa'ata'ita'iga, fa'ata'ita'iga fa'akomepiuta, ma le malamalama fa'ainisinia o lo'o fa'aauau pea ona ta'ita'ia le atina'e aga'i atu i le dendrite-faiga maa e mafai ona fa'afetauia le mana'omia o masini ta'avale ma fa'atonuga e teu ai.