Ang mga rechargeable nga lithium ion nga mga baterya gigamit sa pagpaandar sa daghang mga elektroniko sa atong adlaw-adlaw nga kinabuhi, gikan sa mga laptop ug mga cellphone ngadto sa mga de-koryenteng sakyanan.Ang mga baterya sa lithium ion sa merkado karon kasagarang nagsalig sa usa ka likido nga solusyon, nga gitawag nga electrolyte, sa sentro sa selula.

Kung ang baterya nagpaandar sa usa ka aparato, ang mga lithium ion molihok gikan sa negatibo nga gikargahan nga tumoy, o anode, pinaagi sa likido nga electrolyte, hangtod sa positibo nga gikargahan nga tumoy, o cathode.Sa diha nga ang baterya gi-recharged, ang mga ion moagos sa laing direksyon gikan sa cathode, pinaagi sa electrolyte, ngadto sa anode.

Ang mga baterya sa lithium ion nga nagsalig sa mga likido nga electrolyte adunay usa ka dako nga isyu sa kaluwasan: mahimo silang masunog kung mag-overcharge o mag-short circuit.Ang mas luwas nga alternatibo sa mga likido nga electrolyte mao ang paghimo og baterya nga naggamit ug solidong electrolyte aron madala ang mga lithium ions tali sa anode ug cathode.

Bisan pa, nakit-an sa miaging mga pagtuon nga ang usa ka solidong electrolyte misangpot sa gagmay nga mga pagtubo sa metal, gitawag nga mga dendrite, nga magtukod sa anode samtang nag-charge ang baterya.Kini nga mga dendrite nag-short circuit sa mga baterya sa ubos nga sulog, nga naghimo niini nga dili magamit.

Ang pagtubo sa dendrite nagsugod sa gagmay nga mga sayup sa electrolyte sa utlanan tali sa electrolyte ug anode.Ang mga siyentipiko sa India bag-o lang nakadiskobre ug paagi sa pagpahinay sa pagtubo sa dendrite.Pinaagi sa pagdugang ug nipis nga metal nga lut-od tali sa electrolyte ug anode, makapahunong sila sa pagtubo sa mga dendrite ngadto sa anode.

Gipili sa mga siyentista nga tun-an ang aluminum ug tungsten kutob sa mahimo nga mga metal aron matukod kining nipis nga metal nga layer.Kini tungod kay walay aluminum o tungsten mix, o alloy, nga adunay lithium.Ang mga siyentista nagtuo nga kini makapakunhod sa posibilidad sa mga sayup nga maporma sa lithium.Kung ang metal nga gipili gihimo nga alloy nga adunay lithium, ang gamay nga kantidad sa lithium mahimong mobalhin sa metal layer sa paglabay sa panahon.Kini magbilin ug usa ka matang sa depekto nga gitawag ug void sa lithium diin maporma ang usa ka dendrite.

Aron masulayan ang pagka-epektibo sa metallic layer, tulo ka matang sa mga baterya ang gitigom: ang usa nga adunay nipis nga layer sa aluminum tali sa lithium anode ug solid electrolyte, usa nga adunay nipis nga layer sa tungsten, ug ang usa nga walay metallic layer.

Sa wala pa sulayan ang mga baterya, gigamit sa mga siyentipiko ang usa ka high powered microscope, nga gitawag nga scanning electron microscope, aron tan-awon pag-ayo ang utlanan tali sa anode ug electrolyte.Nakita nila ang gagmay nga mga kal-ang ug mga buho sa sample nga wala’y metal nga layer, namatikdan nga kini nga mga sayup lagmit nga mga lugar alang sa mga dendrite nga motubo.Ang mga baterya nga adunay aluminum ug tungsten layers tan-awon nga hapsay ug padayon.

Sa una nga eksperimento, usa ka kanunay nga koryente ang gibiseklita sa matag baterya sulod sa 24 ka oras.Ang baterya nga walay metal nga layer nga short circuited ug napakyas sulod sa unang 9 ka oras, lagmit tungod sa pagtubo sa dendrite.Walay baterya nga adunay aluminum o tungsten ang napakyas niining unang eksperimento.

Aron mahibal-an kung unsang metal nga layer ang mas maayo sa pagpahunong sa pagtubo sa dendrite, lain nga eksperimento ang gihimo sa mga sample sa aluminyo ug tungsten layer.Niini nga eksperimento, ang mga baterya gibiseklita pinaagi sa pagdugang sa kasamtangan nga mga densidad, sugod sa kasamtangan nga gigamit sa miaging eksperimento ug nagdugang sa gamay nga kantidad sa matag lakang.

Ang kasamtangan nga densidad diin ang battery short circuited gituohan nga mao ang kritikal nga densidad sa kasamtangan alang sa pagtubo sa dendrite.Ang baterya nga adunay usa ka layer nga aluminyo napakyas sa tulo ka beses sa pagsugod sa karon, ug ang baterya nga adunay usa ka layer nga tungsten napakyas sa kapin sa lima ka beses sa pagsugod sa karon.Kini nga eksperimento nagpakita nga ang tungsten labaw sa aluminum.

Sa makausa pa, ang mga siyentista migamit ug scanning electron microscope aron masusi ang utlanan tali sa anode ug electrolyte.Nakita nila nga ang mga haw-ang nagsugod sa pagporma sa metal nga layer sa dos-tersiya sa kritikal nga mga densidad sa kasamtangan nga gisukod sa miaging eksperimento.Bisan pa, ang mga haw-ang wala diha sa un-tersiya sa kritikal nga densidad sa kasamtangan.Gipamatud-an niini nga ang void formation nagpadayon sa pagtubo sa dendrite.

Ang mga siyentipiko dayon nagpadagan sa mga kalkulasyon sa pagkalkula aron mahibal-an kung giunsa ang pakig-uban sa lithium sa kini nga mga metal, gamit ang nahibal-an namon kung giunsa ang pagtubag sa tungsten ug aluminyo sa mga pagbag-o sa enerhiya ug temperatura.Gipakita nila nga ang mga lut-od sa aluminyo sa tinuud adunay mas taas nga posibilidad sa pag-uswag sa mga haw-ang kung makig-uban sa lithium.Ang paggamit niini nga mga kalkulasyon makapasayon ​​sa pagpili og laing matang sa metal nga sulayan sa umaabot.

Gipakita sa kini nga pagtuon nga ang mga solidong baterya nga electrolyte mas kasaligan kung ang usa ka manipis nga layer nga metal idugang taliwala sa electrolyte ug anode.Gipakita usab sa mga siyentista nga ang pagpili sa usa ka metal sa lain, sa kini nga kaso tungsten imbes sa aluminyo, makahimo sa mga baterya nga molungtad pa.Ang pagpaayo sa pasundayag sa kini nga mga matang sa mga baterya magdala kanila usa ka lakang nga mas duol sa pag-ilis sa labi ka dali nga masunog nga mga likido nga electrolyte nga baterya sa merkado karon.