Американские ученые исследовали кинетические процессы при электрохимическом осаждении лития на наноуровне, пропуская токи плотностью 0,1–2,5 миллиампер на квадратный сантиметр на протяжении времени от 5 до 20 минут, и обнаружили в материале аморфную фазу.

Анод из аморфного лития в перезаряжаемых аккумуляторах более предпочтителен, чем кристаллический так как в нем не образуется дендритов, а массоперенос происходит быстрее. Предложенный метод получения стеклообразных металлов также может пригодиться в других областях технологии, таких как биомедицина и микроэлектромеханические системы.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Materials.

Литий на сегодняшний день — один из лучших анодных материалов в перезаряжаемых аккумуляторах. Структура и электрические свойства металла в аккумуляторах сильно зависят от электрохимических процессов, поэтому изучение кинетики фазового перехода лития важно для нахождения способов лучшего контроля этих процессов.

Чтобы увидеть наноструктуры лития и различия в их кристалличности на нано- или атомарном уровне, используют криогенный просвечивающий электронный микроскоп. Метод позволяет визуализировать изменение структуры вещества в реальном времени, минимизируя влияние проходящего пучка.

Сюэфэн Ван (Xuefeng Wang) с коллегами из Калифорнийского университета в Сан Диего использовали этот вид микроскопии, чтобы изучить кинетические процессы на границе литиевого электрода с электролитом при электрохимическом осаждении металла и обнаружили аморфную фазу.