韩国研究人员另辟蹊径 创建全固态电池的3D虚拟副本

随着电子产品日益流行，寻找坚固耐用的电池变得越来越重要。如今，大多数设备都使用锂离子电池，这种电池通常比较安全，但有时会起火或爆炸。

（图片来源：techxplore）

作为一种替代方案，全固态锂电池(ASSLB)备受关注。锂离子电池的电极是固态的，但电解质为液态。相比之下，全固态锂电池的电极和电解质都是固态，而且非常安全；但是，这也导致在运行过程中，电解质和电极的体积会发生变化，尤其是高能蓄电池。这可能会引起表面分离，使性能下降。

如果要开发高性能全固态锂电池，就需要详细研究界面的复杂结构。韩国大邱庆北科学技术学院(DGIST)的Prof. Yong Min Lee表示：“大多数研究人员都专注于开发新材料，或改善现有全固态锂电池的性能。我们选择了一条不同的路线，并寻找解决方案，以将电极和电池设计中的缺陷降至最低。”

据外媒报道，Prof. Lee及其团队提出3D数字孪生平台技术。在这个平台上，真实物体的固体-固体界面微观结构可以呈现为完整的3D复制品。

研究团队利用这一平台，研究基于氧化物的全固态锂电池的电极-电解质界面。他们捕获了选定目标区域的2D图像切片，对图像进行排序，并以数字方式重建3D结构，然后进行结构分析。他们发现，与锂离子电池相比，全固态锂电池的特定接触面积要小得多。

Prof. Lee认为，这项技术具有巨大的发展潜力。他说：“鉴于该技术的广泛适用性，我们相信所有带电极的设备都可以从中受益。目前借助于我们的技术，研究人员可以节省时间和金钱，同时轻松地检查电池制造过程中的缺陷，从而帮助优化设计，并最终加快全固态电池的商业化。”