लिथियम-आयन बैटरियों के बहुत सारे फायदे हैं।वे तेजी से चार्ज होते हैं, उनमें उच्च ऊर्जा घनत्व होता है, और उन्हें बार-बार चार्ज और डिस्चार्ज किया जा सकता है।

हालाँकि, उनमें एक महत्वपूर्ण कमी है: उनमें शॉर्ट-सर्किट होने का खतरा रहता है।यह तब होता है जब सेल के अंदर दो इलेक्ट्रोड के बीच एक कनेक्शन बनता है।शॉर्ट सर्किट के परिणामस्वरूप अचानक वोल्टेज की हानि हो सकती है या उच्च धारा का तेजी से निर्वहन हो सकता है, जिससे बैटरी ख़राब हो सकती है।चरम मामलों में, शॉर्ट सर्किट के कारण सेल ज़्यादा गरम हो सकता है, आग लग सकती है, या यहाँ तक कि विस्फोट भी हो सकता है।

शॉर्ट सर्किट का एक प्रमुख कारण खुरदरी, पेड़ जैसी क्रिस्टल संरचनाएं हैं जिन्हें कहा जाता हैडेन्ड्राइटजो किसी एक इलेक्ट्रोड की सतह पर बन सकता है।जब डेन्ड्राइट पूरे सेल में बढ़ते हैं और अन्य इलेक्ट्रोड के साथ संपर्क बनाते हैं, तो एशार्ट सर्किटघटित हो सकता है.

सास्काचेवान विश्वविद्यालय (यूएसएस्क) में कनाडाई प्रकाश स्रोत (सीएलएस) का उपयोग करते हुए, अल्बर्टा विश्वविद्यालय (यूअल्बर्टा) के शोधकर्ता ठोस-राज्य लिथियम-आयन बैटरी में डेंड्राइट के गठन को रोकने के लिए एक आशाजनक दृष्टिकोण लेकर आए हैं।उन्होंने पाया कि इलेक्ट्रोड और इलेक्ट्रोलाइट के बीच एक टिन-समृद्ध परत जोड़ने से बैटरी पर जमा होने पर लिथियम को चारों ओर फैलाने में मदद मिलती है, जिससे एक चिकनी सतह बनती है जो डेंड्राइट के गठन को दबा देती है।

परिणाम हैंप्रकाशितजर्नल मेंएसीएस एप्लाइड मैटेरियल्स और इंटरफेस.टीम ने यह भी पाया कि टिन-समृद्ध संरचना के साथ संशोधित सेल बहुत अधिक करंट पर काम कर सकता है और एक नियमित सेल की तुलना में कई अधिक चार्जिंग-डिस्चार्जिंग चक्रों का सामना कर सकता है।

यूअल्बर्टा के विज्ञान संकाय (रसायन विज्ञान) में सहायक प्रोफेसर, शोधकर्ता लिंगजी सांग का कहना है कि सीएलएस ने शोध में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है।

सांग कहते हैं, "एचएक्सएमए बीमलाइन ने हमें सामग्री के संरचनात्मक स्तर पर यह देखने में सक्षम बनाया कि ऑपरेटिंग बैटरी में लिथियम की सतह पर क्या हो रहा था।""एक रसायनज्ञ के रूप में, मुझे जो सबसे दिलचस्प लगता है वह यह है कि हम इंटरफ़ेस में पेश की गई सटीक टिन संरचना तक पहुंचने में सक्षम थे जो डेंड्राइट को दबा सकता है और इस शॉर्ट-सर्किटिंग समस्या को ठीक कर सकता है।"

इस वर्ष की शुरुआत में टीम द्वारा प्रकाशित एक संबंधित पेपर में, उन्होंने दिखाया कि टिन की एक सुरक्षात्मक परत जोड़ने से तरल-इलेक्ट्रोलाइट-आधारित में डेंड्राइट्स का गठन भी दब गया।लिथियम आयन बैटरी.

इस नवीन दृष्टिकोण में काफी संभावनाएं हैंऔद्योगिक अनुप्रयोग, सैंड के अनुसार."हमारा अगला कदम इसे लागू करने के लिए एक स्थायी, लागत प्रभावी दृष्टिकोण खोजने का प्रयास करना हैसुरक्षात्मक परतबैटरी उत्पादन में," सांग कहते हैं।