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材料科学：電池動作時における孤立したリチウムの動的な空間的進行
Nature 600, 7890 doi: 10.1038/s41586-021-04168-w
次世代エネルギー貯蔵システムの需要の高まりから、高性能のリチウム（Li）電池の開発が必要になっている。しかし残念なことに、現在用いられているLiアノードは、固体電解質界面（SEI）の連続的な生成と孤立したLi（i-Li）のために、急速な容量低下と短いサイクル寿命を示す。Liデンドライトの不均一溶解時のi-Li形成は、大半の試験条件下においてLi電池の大幅な容量損失につながる。i-Liは、集電体との電気的接続を失うことから、電池において電気化学的に不活性なLi、すなわち「デッドLi」であると考えられてきた。今回我々は、一般的に受け入れられているこの仮説に反して、i-Liが、電解質中での電場に対する動的な分極に起因して、電池動作に対して高応答性であることを示す。i-Liの両端ではLiの析出と溶解が同時に起こるため、i-Liは充電（放電）時にカソード（アノード）に向かって空間的に進行する。シミュレーション結果から、i-Liの進行速度が主に、i-Liの長さと向き、印加電流密度の影響を受けることが明らかになった。さらに我々は、100％を超えるクーロン効率でのCu–Liセルにおいてi-Li回復の実証に成功し、サイクル寿命が向上したLiNi0.5Mn0.3Co0.2O2 （NMC）–Liフルセルを実現した。
