我們使用的智能手機(jī)、平板電腦和筆記本電腦中大多使用的都是鋰離子電池，這類電池使用液體作為電解液，但這些液體電解質(zhì)是非常易燃的，從這方面來考慮，固體電解質(zhì)可能會更安全，但固體電解質(zhì)本身具有不規(guī)律性，在使用上需要相當(dāng)謹(jǐn)慎。麻省理工學(xué)院 (MIT）的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種雙鋰離子電池，該電池把液態(tài)和固態(tài)電解質(zhì)相結(jié)合，通過使用平滑固體電解質(zhì)表面來防止液態(tài)電解液短路起火。
電池中的電解質(zhì)是介于正極和負(fù)極之間的材料。當(dāng)電池充電或者放電時，電離子從一個電極通過電解質(zhì)傳到另一個電極中。而通常使用的液體電解質(zhì)是易燃的，并且它們也很容形成樹突，樹突會造成電池短路從而破壞電池。為了解決這個問題，研究人員試圖使用固體電解質(zhì)，例如特質(zhì)的陶瓷材料，雖然這可以消除短路的可燃性風(fēng)險，但實(shí)際測試表明，固體電解質(zhì)的運(yùn)行及其不規(guī)律，它們會比預(yù)期更容易發(fā)生短路。
左邊是粗糙固體電解質(zhì)表面 右圖是平滑固體電解質(zhì)表面
早前研究人員對固體電解質(zhì)性質(zhì)有了錯誤的理解，他們認(rèn)為固體電解質(zhì)的堅(jiān)固性決定樹突是否會產(chǎn)生，但MIT研究人員發(fā)現(xiàn)電解質(zhì)的平滑度才是防止樹突的重要因素。MIT研究人員認(rèn)為電解質(zhì)的固定性并不能決定電池樹突是否能夠滲透到電解質(zhì)中。研究表明，電解質(zhì)表面的光滑度是防止樹突的重要因素，電解質(zhì)表面上的細(xì)小劃痕可能為樹突的產(chǎn)生奠定基礎(chǔ)。
使用光滑的固體電解質(zhì)可以消除電解質(zhì)可燃性的問題，并且同樣可以使用固體鋰金屬作為電池電極，液固結(jié)合電解質(zhì)潛在地使鋰離子電池的電池容量再增加一倍，目前這項(xiàng)電池技術(shù)還正在深入研究當(dāng)中，一旦可行這將打破電動車和便攜式設(shè)備的續(xù)航瓶頸。
