固态电池研发重要进展:中国团队解决界面接触世界性难题

固态电池研发重要进展:中国团队解决界面接触世界性难题
2025年10月09日 16:42 TechWeb

【TechWeb】据最新媒体报道,我国科研人员在全固态金属锂电池领域取得重大突破,成功攻克了长期困扰该技术实用化的界面接触难题,为下一代储能技术的商业化应用扫清了关键障碍。

这一突破性成果由中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心黄学杰研究员团队,联合华中科技大学张恒教授团队、中国科学院宁波材料技术与工程研究所姚霞银研究员团队共同完成。研究团队开发出一项创新的阴离子调控技术,能够在电极与电解质之间构筑全新界面结构,有效解决了制约全固态电池走向实际应用的核心瓶颈。

被誉为下一代储能技术"圣杯"的全固态金属锂电池,因其能量密度高、安全性好而备受瞩目。然而,其发展长期受困于一个基础性难题:固态电解质与金属锂电极之间必须保持紧密接触。传统方法依赖外部设备持续施压,不仅导致电池体积庞大、重量增加,更严重限制了其在实际场景中的应用。

研究团队发现,在全固态电池中,锂电极与电解质界面存在大量微孔隙与裂缝,这些缺陷严重影响离子传导效率,不仅加速电池性能衰减,更可能引发安全隐患。

为从根本上解决这一难题,科研团队创新性地在硫化物电解质中引入碘离子。在电池运行过程中,这些碘离子会在电场驱动下精准迁移至电极界面,形成一层特殊的富碘界面层。这一界面能主动引导锂离子均匀沉积,实现类似"自我修复"的效果,自动填充界面间的缝隙与孔洞,从而确保电极与电解质持续紧密贴合。

实验数据显示,基于该技术制备的原型电池在标准测试条件下循环充放电数百次后,仍保持优异的电化学性能与结构稳定性,综合表现远超现有同类电池水平。

这项突破性技术不仅简化了电池制备工艺,降低了材料成本,还显著提升了电池的循环寿命与可靠性。业内专家表示,随着这一关键障碍的突破,全固态金属电池有望在人形机器人、电动航空、新能源汽车等领域提供更安全、高效的动力解决方案,推动我国在全球储能技术竞争中占据更有利位置。

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