Forskare strävar efter att få morgondagens batterier att ladda snabbare och lagra mer energi. Men dessa bekvämligheter kommer med säkerhetsutmaningar, som mer värme som produceras i ett batteri. För första gången, ett team av forskare har studerat effekterna av små områden i litiummetallbatterier som är mycket varmare än omgivningen. Dessa hotspots, forskarna finner, kan få batterier att växa taggiga tumörer av metall som kallas dendriter som kan orsaka kortslutningar, och potentiellt leda till bränder.

Teamet av forskare, från Stanford University och Department of Energys SLAC National Accelerator Laboratory, publicerade sina resultat den 6 maj Naturkommunikation .

Genom att lysa laser på batterierna, teamet skapade mikroskopiska temperatur-hotspots på elektroder. När de tittade på elektroderna med ett svepelektronmikroskop, de såg att litiummetall inuti batterierna hopade sig på hotspots mycket snabbare än på andra delar av elektroderna. Om de växer tillräckligt länge, dessa dendriter kan punktera barriärerna som separerar positiva och negativa sidor av batterier, orsakar kortslutningar. Kortslutningar som dessa kan orsaka skenande temperaturer som kan förklara varför vissa batterier exploderar eller börjar brinna.

Teamet hoppas att deras arbete kommer att inspirera andra forskare att studera batterier med denna teknik. Det kommer att vara viktigt att skapa sätt att bättre hantera batteriernas temperaturer, de säger, i jakten på högre energi och säkrare batterier.