用固体物质代替锂离子电池中的液体电解质可以将它们提升到一个新的安全和性能水平。所谓的固态电池更轻、更紧凑、更安全。尽管如此，它们还存在一个神秘问题，导致它们无法成为为EV提供动力的可行解决方案。
这个问题是由枝晶引起的，树枝状细丝会在锂表面堆积并穿透固体电解质。最终，树突(来自拉丁语中分支的名称)可以从一个电极穿过另一个电极，从而使电池短路。这基本上意味着它的消亡，但由于锂离子电池包含大量能量，它可能是一个爆炸性事件，否定使用固体电解质所承诺的所有安全性。
可以肯定的是，世界各地的研究人员一直在忙于找出导致枝晶形成的原因以及如何防止枝晶形成，但都无济于事。麻省理工学院教授蒋业明及其团队在《焦耳》杂志上发表的新研究似乎解决了枝晶形成的老问题。它不仅解释了它们是如何形成的，还解释了如何防止枝晶穿过电解质。
与人类历史上的许多发现一样，这是一个“令人惊讶和意外”的发现。许多人想知道用于固态电池的硬质固体电解质材料怎么可能被锂这种非常软的金属穿透。显然，这可能是由于其结构在充电和放电过程中出现的裂纹。这些裂纹并非像以前认为的那样是由纯电化学过程引起的。相反，这是一个导致问题的机械过程。
由于枝晶形成过程发生在电池单元不透明材料的深处，无法直接观察到。该团队开发了一种透明电解质，可以直接看到和记录整个过程。利用他们收集到的知识，团队成员证明他们可以通过简单地施加和释放压力来直接控制树突的生长，使树突与力的方向完美对齐。
对固体电解质施加机械应力并不能消除枝晶的形成，但可以控制其生长方向。麻省理工学院的研究人员并没有让它们从一个电极穿过另一个电极证明它们可以被引导以保持平行于两个电极。因此，它们保持无害，使固态电池能够承受许多充电-放电循环而不会短路。
该团队发现弯曲电解质可以施加压力并防止树突交叉。实际上，可能会有更好的解决方案，例如使用两层具有不同热膨胀量的材料。这会导致材料固有弯曲，就像在某些恒温器中所做的那样。另一种方法是用原子掺杂电解质，这些原子会嵌入其中，使其变形并使其处于永久受压状态。这种方法用于生产用于智能手机的超硬玻璃。
在展示了这一过程的理论原理后，该团队将尝试将它们应用到功能性电池原型中。虽然已经申请了专利，但麻省理工学院的研究人员并不打算自己将该系统商业化。相反，他们认为从事固态电池开发的公司应该从他们的发现中受益。希望这将导致固态电池尽快投放市场。