形成樹突的臨界電流，具有3D重建和跨層，顯示了CCD如何隨密封量增加。 A，CCD用於樹突的形成，具體取決於LI6PS5CL固體電解質的相對密度，在各種條件下壓實：83％（冷退火），86％，95％和99％的光等離子體通過照明等離子體，在300、350和400°C下用來5分鐘。 B，使用一致的串行切割和FIB-SEM的可視化獲得的固體電解質LI6PS5CL的3D重建微結構：（i）83％密度，（ii）乘以86％，（III）95％，（III）99％99％。孔隙率區域是藍色的。 C，（i）和（ii）是在（i）和（iv）中增加的橫截面FIB-SEM 83％和99％。 （自然能源，2025年）。
電池電池是用於儲能的新興解決方案，在該解決方案中，易燃液體電解質被離子執行的固體材料代替。除了它們比鋰離子電池（LIBS）和其他液體電解質更安全的事實外，來自所有固體狀態的電池還可以表現出更高的能量密度，更長的術語和更短的充電週期。
儘管具有潛力，但今天出現的大多數電池都無法正常工作。造成這種情況的主要原因之一是形成了SO含鋰樹突，針金屬結構，當電池內部電池內部在充電過程中不均勻沉積時形成。
這些設計可以測試固體電解質，從而對電池的性能產生負面影響並可能引起危險的反應。確定防止固體電解質中樹突形成的策略，以及實現高能量密度和整體電池性能，因此對於確保電池的商業化和廣泛部署至關重要。
牛津大學和其他機構的研究人員最近表明，緊湊的argyrodite（李6狗5Cl）是一種陶瓷連續電解質材料，可以幫助提高所有固態電池的性能，並防止鋰樹突的形成。他們的論文， 出版 v 自然能量它可以為基於固體電解質的更安全，更有效，更快速的充電器電池製造新的機會。
“避免在鋰/陶瓷電解質截面的邊界上鋰樹突，因此，避免在正確的電流密度下避免使用電池的短路，對於由所有狀態組成的電池來說仍然是一個嚴重的問題，” Dominic L.R.梅爾文（Melvin），馬可（Marco Siniskalchi）及其同事在他們的文章中。 “通常，這些值僅限於約1 mA cm。-2甚至對於相對密度> 99％的石榴石也是如此。顯而易見的是，僅密封陶瓷電解質會提供高電流。透明
作為研究的一部分，研究人員壓實了李6狗5Cloby Electrolyte CL，其相對密度從83％至99％。實際上，這意味著它們會增加與其理論最大密度相關的材料的密度（也就是說，如果他沒有缺陷，毛孔等，它將多麼密集）。然後，他們使用可視化和建模工具來研究電解質的微觀結構，特別是重點是鋰樹突的形成。
“我們表明電流是900萬厘米-2 可以在沒有樹突形成的情況下實現6狗5CL，最多99％，” Siniskalchi及其同事Melvin寫道。微觀結構的變化6狗5使用離子束的聚焦電子顯微鏡斷層掃描確定密封的CL從83％到99％確定，並用於計算其對臨界電流密度（CCD）的影響。透明
值得注意的是，研究人員發現argirodite的密封改善了材料表現，這是可以在電解質中驅逐鋰而不鼓勵樹突生長的最大電流。然後，他們使用建模方法來研究電解質上孔或裂紋的特定變化如何影響其PPS。
作者寫道：“建模表明，並非使用密封行為增加了微觀結構的所有變化，以增加CCD。” “雖然較小的毛孔和較短的裂紋會增加PPS，但較低的毛孔和較窄的裂縫可起作用以減少CCD計算。這表明第一個變化占主導地位，預測CCD的總體增加，如實驗性觀察到的。”
總的來說，這項最近的研究強調了將壓實的Arhydrodite作為具有世界各州電池的電解質的希望，這表明它可以抑制樹突的生長。未來的工作可以將電解質整合到電池電池中，以進一步評估和檢查其實際應用的潛力。
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更多信息：
Dominic LR Melvin等。 自然能量 （2025）。 二：10.1038/s41560-025-01847-0場地 www.nature.com/articles/S41560-025-01847-0
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引用：Argirodite壓實可以防止在所有州的電池中形成樹突（2025年10月3日）。 2025年10月3日在https://techxplore.com/news/2025-10-densifing-argyrodite-dendrite-dendrite-formation.html
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