Батарейки обычно имеют два вывода — анод и катод. Инженеры пробуют убрать анод из твердотельных батарей (с твердым наполнителем), чтобы те стали легче и емче. При зарядке металл должен сам оседать на контакте слоем, а при разрядке полностью исчезать. Но после нескольких циклов емкость падает.
Метод VE-LEEM позволил заглянуть в это скрытое пространство. Оказалось, рост металла универсален: как снегопад, где важна лишь плотность падающих хлопьев, а не поверхность. Так же и в промышленном напылении (стандартная модель осаждения пленок). Литий и натрий ведут себя почти одинаково.
А вот исчезновение идет несимметрично. Начинается оно по границам микроскопических зерен — как будто снег тает, оставляя ледяную корку. Этот остаток в несколько атомов прочен и не дает новому слою прижиться, накапливая энтропию (беспорядок) и разрушая батарею. VE-LEEM помогает инженерам быстрее находить материалы, где корка минимальна.
Пленка толщиной в несколько атомов после растворения лития не дает новому металлу закрепиться — как невидимый слой нагара, который убивает батарею.