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国内固态电池关键突破:碘掺杂构筑动态界面,实现“无压力”运行
高工锂电·2025-10-09 19:23

固态电池技术突破 - 中国科学院等团队在《Nature Sustainability》发表研究,提出“动态自适应界面(DAI)”全新设计策略,通过激活固态电解质中的阴离子迁移,在电池循环过程中自发形成界面保护层,解决固态电池界面接触失效难题[3][4] - DAI策略核心机制是让阴离子(如I⁻)在电场驱动下具备可控迁移能力,在锂剥离过程中运动至界面与锂离子结合,原位形成动态、致密且稳定的界面层(如富LiI层)[4][5] - 该界面层被比喻为“章鱼触手”,能主动填充因锂体积变化产生的孔隙,实时维持紧密界面接触,使软包电池首次实现在“零外压”条件下稳定运行,摆脱对高外部压力的依赖[4][5] DAI策略验证与性能 - 研究团队通过高通量计算筛选出碘离子(I⁻)为合适候选阴离子,选择Li₃.₂PS₄I₀.₂(碘掺杂硫化物电解质)作为验证DAI概念的模型体系[7] - 实验数据显示,使用Li₃.₂PS₄I₀.₂电解质的电池原位形成约5μm均匀富LiI界面层,接触完好无枝晶,而传统Li₃PS₄电解质界面出现微米级孔洞导致失效[8] - 基于DAI策略的全电池在1.25 mA·cm⁻²下循环2400次,容量保持率高达90.7%,软包电池在零外压下循环300次,容量保持率仍达74.4%[8] 产业化前景与布局 - DAI策略为全固态电池产业化提供颠覆性新思路,未来固态电解质设计需同时关注锂离子导通优化和阴离子迁移能力对界面自修复的贡献[8] - DAI策略的成功为碘(卤素)掺杂/复合的硫化物电解质路线提供强大理论依据和实验验证,基于此思路的碘硫化物电解质有望成为极具潜力的产业化方向[8][9] - 产业链已有前瞻性布局,当升科技披露已建成数吨级硫化物固态电解质小试产线,其研发的氯碘复合硫化物固态电解质据称已实现稳定制备,具备规模化供应能力[11] 行业活动信息 - 2025(第十五届)高工锂电年会暨十五周年庆典&高工金球奖颁奖典礼将于2025年11月18-20日在深圳前海华侨城JW万豪酒店举行[3][18] - 活动由高工锂电、高工产研(GGII)主办,海目星激光总冠名,大族锂电为年会特别赞助商[3][19]