Прорив у Національній лабораторії високих магнітних полів Університету штату Флорида розкриває механізм утворення дендритів у твердотільних акумуляторах, що є основною причиною коротких замикань і виходу з ладу. Дослідження, опубліковане в журналі *Nature Materials* під керівництвом професора Ян-Ян Ху, надає безпрецедентне розуміння цього явища.
Використовуючи спеціально розроблений зонд і систему магнітно-резонансної томографії (МРТ) MagLab, дослідники візуалізували ріст дендритів під час циклів заряджання та розряджання акумулятора. Твердотільні акумулятори, що використовують тверді електроліти замість рідин, обіцяють вищу щільність енергії та підвищену безпеку порівняно зі звичайними літій-іонними акумуляторами. Однак утворення дендритів, де металеві літієві голки ростуть і викликають коротке замикання акумулятора, перешкоджає їх розвитку.
Команда виявила, що дендрити утворюються як на межі електрод-електроліт, так і всередині твердого електроліту. Потім ці голки розгалужуються та з'єднуються, що призводить до виходу акумулятора з ладу. «Тепер ми маємо повне розуміння того, як ці дендрити можуть формуватися, рости та еволюціонувати», — заявив аспірант Юдан Чен, один із провідних авторів.
Професор Сем Грант, директор програми МРТ MagLab, наголосив на ролі сильних магнітів у аналізі літію, що уможливлює візуалізацію, недоступну при нижчих полях. Результати пропонують шлях до розробки більш надійних твердотільних акумуляторів для електромобілів, медичних пристроїв і систем відновлюваної енергії. Майбутні дослідження будуть зосереджені на запобіганні накопиченню дендритів шляхом модифікації матеріалів і перепроектування інтерфейсу, причому методи магнітного резонансу слугуватимуть інструментом оцінки.