固態電池研發重要進展:中國團隊解決界面接觸世界性難題快訊
固態電解質與金屬鋰電極之間必須保持緊密接觸,能夠在電極與電解質之間構筑全新界面結構,成功攻克了長期困擾該技術實用化的界面接觸難題。
【TechWeb】據最新媒體報道,我國科研人員在全固態金屬鋰電池領域取得重大突破,成功攻克了長期困擾該技術實用化的界面接觸難題,為下一代儲能技術的商業化應用掃清了關鍵障礙。
這一突破性成果由中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家研究中心黃學杰研究員團隊,聯合華中科技大學張恒教授團隊、中國科學院寧波材料技術與工程研究所姚霞銀研究員團隊共同完成。研究團隊開發出一項創新的陰離子調控技術,能夠在電極與電解質之間構筑全新界面結構,有效解決了制約全固態電池走向實際應用的核心瓶頸。
被譽為下一代儲能技術"圣杯"的全固態金屬鋰電池,因其能量密度高、安全性好而備受矚目。然而,其發展長期受困于一個基礎性難題:固態電解質與金屬鋰電極之間必須保持緊密接觸。傳統方法依賴外部設備持續施壓,不僅導致電池體積龐大、重量增加,更嚴重限制了其在實際場景中的應用。
研究團隊發現,在全固態電池中,鋰電極與電解質界面存在大量微孔隙與裂縫,這些缺陷嚴重影響離子傳導效率,不僅加速電池性能衰減,更可能引發安全隱患。
為從根本上解決這一難題,科研團隊創新性地在硫化物電解質中引入碘離子。在電池運行過程中,這些碘離子會在電場驅動下精準遷移至電極界面,形成一層特殊的富碘界面層。這一界面能主動引導鋰離子均勻沉積,實現類似"自我修復"的效果,自動填充界面間的縫隙與孔洞,從而確保電極與電解質持續緊密貼合。
實驗數據顯示,基于該技術制備的原型電池在標準測試條件下循環充放電數百次后,仍保持優異的電化學性能與結構穩定性,綜合表現遠超現有同類電池水平。
這項突破性技術不僅簡化了電池制備工藝,降低了材料成本,還顯著提升了電池的循環壽命與可靠性。業內專家表示,隨著這一關鍵障礙的突破,全固態金屬電池有望在人形機器人、電動航空、新能源汽車等領域提供更安全、高效的動力解決方案,推動我國在全球儲能技術競爭中占據更有利位置。
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