佛罗里达州立大学国家高磁场实验室的一项突破性研究揭示了固态电池中枝晶形成的机制，这是导致短路和故障的主要原因。这项发表在《自然材料》上的研究由胡艳艳教授领导，为这一现象提供了前所未有的见解。
研究人员使用定制探针和MagLab的核磁共振成像（MRI）系统，可视化了电池充放电循环期间枝晶的生长。固态电池使用固体电解质代替液体电解质，与传统的锂离子电池相比，具有更高的能量密度和更高的安全性。然而，枝晶的形成（即金属锂针的生长并导致电池短路）阻碍了它们的发展。
该团队发现，枝晶起源于电极-电解质界面和固体电解质内部。这些针状物随后分支并连接，导致电池故障。主要作者之一的研究生陈宇丹表示：“我们现在对这些枝晶如何形成、生长和演变有了全面的了解。”
MagLab的MRI项目主任萨姆·格兰特教授强调了高场磁体在分析锂中的作用，使得在较低磁场下无法进行的成像成为可能。这些发现为设计更可靠的固态电池提供了途径，适用于电动汽车、医疗设备和可再生能源系统。未来的研究将侧重于通过材料改性和界面重新设计来防止枝晶积累，并将磁共振技术作为评估工具。