Исследователи Стэнфордского университета и Национальной ускорительной лаборатории SLAC нашли способ снизить риск короткого замыкания в твердотельных аккумуляторах с помощью механического давления. Метод не убирает литиевые дендриты, но меняет направление их роста, и в эксперименте ячейки выдержали тысячи циклов.
Дендриты остаются одной из проблем твердотельных батарей. Во время зарядки литий может накапливаться в микроскопических дефектах керамического электролита и вырастать в игольчатые структуры. Если такой отросток дойдет до противоположного электрода, внутри ячейки возникает короткое замыкание.
В опыте ученые сжимали твердый электролит кольцом из сплава с памятью формы. При нагреве до 170 °C кольцо сокращалось и создавало давление на ячейку. Дендриты при этом продолжали появляться, но росли в основном не к электродам, а в горизонтальном направлении, поэтому замыкания не происходило даже при большом числе металлических образований.
С помощью рентгеновского оборудования исследователи также увидели, что дендриты могут возникать прямо внутри керамического электролита, а не только на его поверхности. Следующим этапом работы станет изучение границ между анодом, катодом и электролитом.