Accumulatores lithium-ion recargabiles ad multa instrumenta electronica in vita cotidiana nostra, a computatris portatilibus et telephonis gestabilibus ad currus electricos, potentiam dant. Accumulatores lithium-ion in foro hodierno plerumque in solutione liquida, quae electrolytum appellatur, in centro cellulae nituntur.

Cum accumulatore machinam potentia praebet, iones lithii ab extremo negative onerato, sive anodo, per electrolytum liquidum, ad extremum positive oneratum, sive cathodum, moventur. Cum accumulatore reficitur, iones in directionem contrariam a cathodo, per electrolytum, ad anodum fluunt.

Accumulatores lithii-ionici qui electrolytis liquidis nituntur magnum problema salutis habent: ignem capere possunt cum nimis onerantur vel in circuitu brevi incidunt. Alternativa tutior electrolytis liquidis est accumulatorem construere qui electrolytum solidum ad iones lithii inter anodum et cathodum transportandos utitur.

Attamen, studia priora invenerunt electrolytum solidum parvas excrescentias metallicas, dendritas appellatas, effecisse, quae in anodo accumularentur dum accumulator oneratur. Hae dendritae accumulatores in currentibus parvis circuitum brevem faciunt, eos inutiles reddentes.

Incrementum dendritarum incipit a parvis vitiis in electrolyto ad limitem inter electrolytum et anodum. Nuper periti in India modum invenerunt quo incrementum dendritarum tardeant. Addendo tenuem stratum metallicum inter electrolytum et anodum, dendritas ne in anodum crescant impedire possunt.

Ad tenuem hanc stratam metallicam construendam, scientifici aluminium et tungstenum, ut metalla possibilia, studere elegerunt. Hoc fit quia neque aluminium neque tungstenum cum lithio miscentur, neque miscentur. Credebant scientifici hoc probabilitatem vitiorum in lithio formandorum imminuturum esse. Si metallum electum cum lithio misceretur, parvae lithii quantitates in stratum metallicum tempore procedente moveri possent. Hoc genus vitii, vacuum appellatum, in lithio relinqueret, ubi dendrita deinde formari posset.

Ad efficaciam strati metallici explorandam, tria genera accumulatorum composita sunt: ​​unum cum tenui strato aluminii inter anodum lithii et electrolytum solidum, unum cum tenui strato tungsteni, et unum sine strato metallico.

Antequam pilas probarent, scientifici microscopio magnae potentiae, quod microscopium electronicum scanning appellatur, adhibuerunt ut limitem inter anodum et electrolytum attente inspicerent. Parva rimas et foramina in exemplo sine strato metallico viderunt, animadvertentes haec vitia loca probabilia esse ubi dendritae crescant. Ambae pilae cum stratis aluminii et tungsteni leves et continuae videbantur.

In primo experimento, constans electricitas per singulas pilas per viginti quattuor horas circumagebatur. Pila sine strato metallico intra primas novem horas circuitu brevi affectus est et defecit, verisimiliter propter incrementum dendritarum. Neutra pila cum aluminio aut tungsteno in hoc primo experimento defecit.

Ut determinaretur quod stratum metallicum melius incrementum dendritarum impediret, aliud experimentum in solis exemplaribus stratorum aluminii et tungsteni peractum est. In hoc experimento, pilae per densitates currentis crescentes cyclis versae sunt, a currente in experimento priori adhibito incipientes et paulum crescentes in singulis gradibus.

Densitas currentis, qua accumulator circuitum brevem incidit, densitas currentis critica pro incremento dendritarum putabatur. Accumulator cum strato aluminio triplo currente initiali defecit, et accumulator cum strato tungsteno plus quinquiplo currente initiali defecit. Hoc experimentum demonstrat tungstenum aluminium superasse.

Iterum, scientifici microscopio electronico perlustrante limitem inter anodum et electrolytum inspiciebant. Viderunt vacuitates in strato metallico formari coepisse ad duas tertias partes densitatum currentis criticarum in experimento priori mensarum. Attamen, vacuitates non aderant ad tertiam partem densitatis currentis criticae. Hoc confirmavit formationem vacuitatis incrementum dendritarum procedere.

Deinde periti computationes fecerunt ut intellegerent quomodo lithium cum his metallis interagat, utentes iis quae scimus de modo quo tungstenum et aluminium ad mutationes energiae et temperaturae respondent. Demonstraverunt stratas aluminii revera maiorem probabilitatem habere ad inanitates formandas cum lithio interagunt. His computationibus utentes facilius esset aliud genus metalli ad examinandum in futuro eligere.

Hoc studium demonstravit accumulatores electrolyticos solidos certiores esse cum tenue stratum metallicum inter electrolytum et anodum additur. Scientiae periti etiam demonstraverunt unum metalli prae altero, hoc in casu tungstenum loco aluminii, eligendo accumulatores etiam diutius durare posse. Melioratio efficaciae horum generum accumulatorum eos propius adducet ad substituendum accumulatores electrolyticos liquidos valde inflammabiles qui hodie in foro sunt.