Bilderna, tagna med en ny teknik som kallas ptykografi, visar den interna strukturen hos batterier i oöverträffad detalj. Detta har gjort det möjligt för forskare att identifiera flera faktorer som begränsar batteriprestanda, såsom bildandet av dendriter och tillväxten av solid-electrolyte interphase (SEI) lager.
Dendriter är nålliknande kristaller som kan växa på ytan av batterielektroder och orsaka kortslutningar. SEI-lager är tunna filmer som bildas på ytan av batterielektroder och kan hindra dem från att komma i kontakt med elektrolyten.
De nya bilderna visar att dendriter och SEI-lager kan bildas i batterier även under idealiska förhållanden. Detta tyder på att dessa problem är inneboende i hur batterier fungerar och att de inte kan elimineras helt.
Men bilderna ger också insikter i hur dendriter och SEI-lager kan minimeras. Forskarna fann till exempel att dendritbildningen kan minskas genom att använda en tunnare elektrolyt och genom att tillsätta vissa tillsatser till elektrolyten. SEI-lagertillväxt kan minskas genom att använda ett mer stabilt elektrodmaterial.
De nya rönen kan leda till utvecklingen av bättre batterier som är kraftfullare och håller längre.
Forskningen publicerades i tidskriften Nature Materials.
