Литий в микроскопе
Недавно была получена новая форма лития. Она была теоретически расчитана, но никак не могла быть получена из-за чудовищной реактивности металла - быстро образовывашаяся коррозионная плёнка была до сих пор труднопреодолимым препятствием.
Для своего эксперимента ученые использовали медную сетку просвечивающего электронного микроскопа в качестве подложки и электрода одновременно. Это позволило им непосредственно наблюдать формы кристаллов, созданных осаждением лития из раствора с помощью криоэлектронной микроскопии, и в то же время обеспечить быстрое электропитание. Команда повторила электроосаждение несколько раз с разными токами и четырьмя разными электролитами.
Удивительный результат: при осаждении литий образует не один из четырех ранее известных вариантов формы (прим. - нити, колонны, наностержни и сгустки), а пятый — крошечные ромбические додекаэдры — двенадцатигранные монокристаллы, похожие на кубики для настольных игр.
«Существуют тысячи публикаций о металлическом литии, и почти все они описывают структуру как столбчатую или комковатую», — говорит коллега Юана Юйчжан Ли. „Поэтому было удивительным открытием, что в отсутствие поверхностной коррозии литий образует только такие многогранники“.
В то же время эта правильная додекаэдрическая форма соответствует термодинамически стабильной форме осажденного лития:
«Эта четко узнаваемая ромбическая додекаэдрическая форма точно соответствует теоретическим предсказаниям», — объясняют ученые. «Таким образом, наш эксперимент показывает фундаментальную форму, которую принимает металлический литий, когда на него не влияет СЭИ (прим. - Solid Elektrolyte Interphase)“.».
Какие перспективы это представляет для индустрии - время покажет.
Ultrafast deposition of faceted lithium polyhedra by outpacing SEI formation | Nature