Workflow
清华大学×天津大学合作发表最新Nature论文
生物世界·2025-10-30 08:18

固态电池技术突破 - 固态锂金属电池因其高能量密度和高安全性被视为下一代动力电池发展方向,在电动汽车和大规模储能领域具有广阔前景[2] - 固态电池在实际应用中面临重大挑战,即使复合固态电解质离子电导率提升至1 mS/cm,仍难以实现电流密度超过1 mA/cm²、面容量达到1 mAh/cm²的长寿命循环[2] - 技术瓶颈的根本原因在于固态电解质界面相(SEI)的本征脆性导致锂离子传输迟滞,从而引发锂枝晶和严重副反应[2] 新型界面层技术 - 研究团队创新性地提出“塑性富无机SEI”设计理念,开发出兼具优异机械性能、锂离子传输性能和梯度亲锂/疏锂特性的新型塑性SEI[3] - 该SEI的延展性归因于其中Ag₂S和AgF组分,这些组分通过SEI中的Li₂S/LiF与介电复合电解质中的AgNO₃发生置换反应生成[6] - 新型SEI突破了传统追求“坚硬”的设计理念,开创性地将“塑性”作为特征指标,为解决固态电池界面失效问题提供了全新策略[7] 性能表现 - 搭载新型SEI的对称锂电池在高电流密度15 mA/cm²和高面容量15 mAh/cm²条件下,表现出超过4500小时的长循环寿命[6] - 该延展性SEI在-30°C低温环境下,即使处于5 mA/cm²和5 mAh/cm²的实际工况下,仍可稳定工作超过7000小时[6] - 该技术大幅提升了固态电池在大电流密度下和低温下的循环稳定性[3]