化学工程教授Lynden Archer.相信需要成为电池技术“革命” - 并认为他的实验室已经解雇了第一次镜头之一。
“我们现在的[锂离子电池技术]实际上是在其能力的极限下，”杰克斯A.朋友家庭杰出教授在史密斯化学和生物分子工程学院的工程学教授。“锂离子电池已成为新型电子技术推动的主力，以超过90％的理论存储容量运行。次要工程调整可能导致更好的电池具有更多存储，但这不是一个长期解决方案。
“你需要一种激进的心态变化，”他说，“这意味着你几乎开始了一开始就开始了。”
Snehashis“Sne”Choudhury，Ph.D.’18, has come up with what Archer terms an “elegant” solution to a fundamental problem with rechargeable batteries that use energy-dense metallic lithium anodes: sometimes-catastrophic instability due to dendrites, which are spines of lithium that grow from the anode as ions travel back and forth through the electrolyte during charge and discharge cycles.
如果枝晶突破分离器并达到阴极，则可能发生短路和火灾。已经显示固体电解质机械地抑制树突生长，但以快速离子输送为代价。Choudhury的解决方案：通过电解质本身的结构限制枝晶生长，可以化学控制。
使用反应程序Archer集团于2015年介绍，它们采用“交联毛茸茸的纳米颗粒” - 二氧化硅纳米颗粒的移植物和官能化聚合物（聚环氧丙烷） - 以产生多孔电解质，有效地延长路线离子必须采取从阳极到阴极和背部的返回，显着地增加阳极的寿命。
他们的论文，“结构化电解质中金属电沉积的电沉积，“于6月11日在国家科学院的诉讼程序中公布。Choudhury和Dylan Vu - 化工工程的初级初级初级 - 是一首第一名作者。
“想象一下，在一个迷宫中，在你遇到一条障碍的每一个时刻，”阿切尔说。“在储能中，目标是将能量包装到最小的空间中，以最小化整体设备尺寸。因此，一个不能在绝对意义上真正具有长分离距离，但我们已经表明通过引入曲折传输途径来增加长度尺度。“
曾向斯坦福大学进行博士后工作的Choudhury也设计了一种直接可视化其实验电池内部工作的方法。本集团确认了与Choudhury设备的枝晶生长的理论预测。
“我猜，这是我想做的事情，三个博士。学生的一生，“阿切尔说，自2000年以来一直在康奈尔，笑了。“什么是SNE能够做的是设计一个允许我们，非常优雅地可视化锂金属界面发生的细胞，让我们现在能够超越理论预测的能力。”
阿切尔说，这项工作的另一个新颖性，是“推翻了电池科学的典雅了”。It’s long been held that, in order to suppress dendrite growth, the separator inside the battery must be stronger than the metal it is trying to suppress, but Choudhury’s porous polymer separator – with average pore sizes below 500 nanometers – were shown to arrest the growth.
“即使一个人设计了一个柔软的分离器，但是用纳米结构产生曲折，你可以到达那里，”阿切尔说。“我们尝试做的一部分是为了平衡创造技术相关系统的愿望，以便从根本上了解事情。如果你这样做，你就可以设计新系统。“
阿克特说，其中一位共同作者 - vu - 是一位本科在康奈尔并不罕见，特别是他的小组。
他说：“这是一个优先事项，基本上增加了本科体验的价值，”他说。“这对所说的，这很容易，因为本科生通常不是在这里进行研究。......并以一种奇迹的方式管理，以一种他与之合作的每笔本科生来写一个质量的论文。“
提交：快速原型设计
