温度是锂离子电池使用中没法躲避的问题，通常来说温度对锂离子电池的影响是多方面的，首先低温下由于石墨负极的动力学条件变差，因此更容易产生析Li，其次高温会导致界面的副反应增加，引发锂离子电池加速衰降，因此太冷或太热都会对锂离子电池的寿命产生显著的影响。温控技术的进步使得锂离子电池能够工作在较为理想的温度区间，大大改进了锂离子电池的寿命，但是我们还面临1个更加普遍的问题——温度梯度，温度梯度是1个普遍存在的现象，特别是在1些大尺寸的电池中，随着电极层数的增加，电池的热分散能力遭到较大的影响，因此会在垂直于极片和平行于极片方向上产生1定的温度梯度。
通常来说电池内部温度梯度的存在会导致电池内部的电流散布不均，高温的地方内阻更小，因此电流相对更大，而这也会导致电池局部SoC状态的不1致，从而加重锂离子电池的容量衰降。而近日，斯坦福大学的崔屹教授（通讯作者）和Yangying Zhu（第1作者）等人研究发现局部高温还存在加重金属Li枝晶生长的风险，导致局部短路的风险增加，影响锂离子电池的安全性。
锂离子电池内部的温度梯度是1种普遍存在的现象，但是如何在高空间分辨率下丈量这类温度梯度却是比较困难的，为了提高温度检测的空间分辨率作者采取拉曼光谱检测的方法（以下图所示），温度检测的基本原理为在工作电极的1侧增加1层石墨烯，石墨烯的拉曼光谱会随着温度的变化而产生偏移，从而到达检测温度的目的，温度梯度则是通过激光（532nm）在Cu箔表面产生1个热门的方式实现。

首先作者丈量了石墨烯G键的拉曼光谱随温度变化产生的偏移（以下图b所示），可以看到在30⑴10℃的范围内石墨烯的G键偏移与温度之间显现线性相干。通过采取高分辨率的CCD相机，我们能够获得高分辨率的（1800gr／mm）温度散布图。

之前我们对Li金属沉积的研究多数都是基于均匀温度场下进行了，缺少在存在温度梯度的条件下Li沉积特性研究。因此作者通过在Cu集流体上施加不同功率的激光，使得铜箔集流体上构成不同温度的热门（如上图c所示），然后在1mA/cm2的电流密度下进行Li沉积实验。
从下图能够看到当激光功率分别为6.7、13.4和16.8mW，在Cu集流体上构成的热门的温度分别为51、83和99℃，从下图a、b和c能够看到在热门附近Li沉积的速度要明显快于周边温度比较低的区域。
为了分析造成热门附近Li沉积速度更快的缘由，作者也对Cu集流体的温度散布和电流散布进行了模拟，模拟结果表明随着激光功率的提升，热门的温度也从55℃，逐渐提高到了90℃和108℃，这与我们检测到的结果是非常接近的，同时由于玻璃和电解液的热导率很低，加上Cu箔的厚度仅为170nm，因此激光产生的热量大部分都集中在了热门附近。
而铜箔上这类温度散布的不均匀性也体现在了电流散布上（以下图g-i所示），模拟中采取的电流密度为1mA/cm2，而在热门出的电流密度则分别到达了21.5、182.3和311.2mA/cm2，远远高于周边温度较低的Cu箔处的电流密度（1mA/cm2）。

我们都知道在Li沉积的进程中过大的电流密度常常会导致Li枝晶的加速生长，同时局部Li沉积过量也会对隔膜产生很大的压力，导致电池更容易产生短路。因此，作者也对局部的热门导致锂离子电池产生内短路的风险进行了测试（以下图所示），作者以12um厚的铜箔为工作电极，LCO电极为对电极，然后通过激光在铜箔的边沿位置施加1个43℃的热门（以下图a所示），从下图c-g，和视频中能够看到在开始工作后，Li开始在热门附近快速沉积、生长，而周围区域Li沉积的速度则仍然比较慢，在1480s后生长的金属Li就已接触到了LCO电极，引发了短路的产生。

接下来作者又通过测温电阻对短路点的温度变化仅从了研究（以下图a所示），为了保证电池在测温电阻的处产生短路，作者也在对应位置的铜箔上施加了1个热门，并采取了恒压充电的方式对电池进行充电，从下图c可以看到电池大概在300s左右产生短路，随后电流密度开始快速上升，同时短路点的温度也在不断上升，终究到达50℃。

Yangying Zhu的研究表明，局部的高温会导致该位置的电流密度显著增加（1到2个数量级），从而使得Li在该处的沉积速度大大增加，这1方面会加速Li枝晶的生长，另外1方面也会导致Li沉积的不均匀性，导致局部Li沉积过量，对隔膜产生较大的压力，从而导致局部短路的风险加大，影响Li金属电池的安全性。

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