我国科研人员在全固态金属锂电池领域取得关键突破!记者从中国科学院物理研究所获悉,该所黄学杰研究员团队联合华中科技大学、中国科学院宁波材料技术与工程研究所,成功研发出阴离子调控技术,攻克了全固态金属锂电池中电解质与锂电极难以紧密接触的行业难题,为这一下一代储能技术走向产业化应用提供了核心技术支撑。相关研究成果已于 7 日在国际顶级学术期刊《自然 - 可持续发展》发表,标志着我国在该领域的研究跻身国际前沿。 作为下一代储能技术的核心方向,全固态金属锂电池凭借高安全性、高能量密度等优势,被广泛认为将重塑新能源领域格局。然而,固态电解质与金属锂电极之间的界面接触问题,长期以来是制约其实现产业化的 “卡脖子” 难题。传统解决方案需依赖笨重的外部设备持续施加压力,但即便如此,锂电极与电解质之间仍会残留大量微小孔隙和裂缝,不仅大幅缩短电池循环寿命,还可能引发安全风险,严重阻碍技术落地。 为破解这一技术困境,研究团队创新提出 “碘离子调控” 方案。他们在电解质体系中引入碘离子,当电池处于工作状态时,这些碘离子会在电场驱动下自发迁移至电极与电解质的界面处,形成一层均匀的富碘界面层。这层特殊界面层具备 “主动适配” 特性,能够主动吸附锂离子,并自动填充电极与电解质之间的缝隙和孔洞,确保两者始终保持紧密贴合状态,从根本上解决了界面接触不良的问题。 性能测试数据显示,基于该技术制备的全固态金属锂电池原型,在经历数百次循环充放电后,仍能保持稳定的电化学性能,其循环稳定性和使用寿命远超当前同类技术水平。据科研团队介绍,这项创新技术不仅简化了电池制备流程、降低了材料成本,还显著提升了电池的耐用性和安全性。未来,该技术有望广泛应用于人形机器人、电动航空、新能源汽车等高端领域,为这些行业提供更安全、更高效的能源解决方案,推动新能源产业向更高质量发展。 [1] |