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【我国突破全固态电池界面技术瓶颈】
2025年10月9日,我国科研团队在全固态金属锂电池关键技术上取得突破性进展,成功解决长期制约该类电池实用化的界面接触难题。由中国科学院物理研究所与北京凝聚态物理国家研究中心黄学杰研究员领衔,联合华中科技大学张恒教授团队及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,共同研发出一种阴离子调控技术,为电极与电解质之间构建出全新的界面结构,有效攻克了全固态电池走向实际应用的核心瓶颈。

全固态金属锂电池因其高能量密度和优异的安全性能,被视为下一代储能技术的重要发展方向。然而,长期以来,固态电解质与金属锂电极之间的界面接触问题始终难以突破。由于两者均为刚性材料,接触过程中极易产生微孔隙与裂缝,导致锂离子传输不均,不仅影响电池效率和寿命,还可能引发表面枝晶生长,带来安全隐患。传统解决方案依赖外部持续施压以维持界面贴合,但这种方式增加了电池系统的体积与重量,限制了其在轻量化、高集成场景中的应用。

针对这一难题,研究团队提出创新思路,在硫化物基固态电解质中引入碘离子。在电池充放电过程中,碘离子在电场作用下定向迁移至锂电极界面,原位形成一层富含碘元素的界面层。该界面具备动态调节能力,可引导锂离子均匀分布并促进其平滑沉积,同时自动填补界面间的微观缺陷,实现类似“自修复”的功能,从根本上保障电极与电解质之间的稳定、紧密接触。

实验验证显示,采用该项技术制备的全固态电池原型在标准条件下经历数百次循环后,仍保持出色的电化学性能与结构完整性,循环稳定性显著优于当前主流同类产品。此外,新技术无需复杂外部加压装置,简化了电池封装工艺,降低了生产成本,同时提升了整体可靠性和使用寿命。

这一成果为全固态电池的规模化应用奠定了坚实基础,未来有望广泛应用于人形机器人、电动航空器、高端电动汽车等对能量密度与安全性要求极高的领域,推动高性能储能系统的技术革新与产业升级。