Onderzoekers streven ernaar de batterijen van morgen sneller op te laden en meer energie op te slaan. Maar deze gemakken gaan gepaard met veiligheidsuitdagingen, zoals meer warmte die in een batterij wordt geproduceerd. Voor de eerste keer, een team van onderzoekers heeft de effecten bestudeerd van kleine gebieden in lithium-metaalbatterijen die veel heter zijn dan hun omgeving. Deze hotspots, vinden de onderzoekers, kan ervoor zorgen dat batterijen stekelige tumoren van metaal ontwikkelen, dendrieten genaamd, die kortsluiting kunnen veroorzaken, en mogelijk tot brand leiden.

Het team van onderzoekers, van Stanford University en het SLAC National Accelerator Laboratory van het Department of Energy, publiceerden hun bevindingen op 6 mei in Natuurcommunicatie .

Door lasers op de batterijen te laten schijnen, het team creëerde microscopisch kleine temperatuurhotspots op elektroden. Toen ze met een scanning elektronenmicroscoop naar de elektroden keken, ze zagen dat lithiummetaal in de batterijen zich op hotspots veel sneller opstapelde dan op andere delen van de elektroden. Als ze lang genoeg groeien, deze dendrieten kunnen de barrières doorboren die de positieve en negatieve kanten van batterijen scheiden, kortsluiting veroorzaken. Kortsluitingen zoals deze kunnen op hol geslagen temperaturen veroorzaken, wat zou kunnen verklaren waarom sommige batterijen exploderen of in brand vliegen.

Het team hoopt dat hun werk andere onderzoekers zal inspireren om batterijen met deze techniek te bestuderen. Het zal belangrijk zijn manieren te vinden om de temperatuur van batterijen beter te beheren, ze zeggen, in de zoektocht naar meer energie en veiligere batterijen.