固态电池研究获进展

最近，以Xi交通大学金属材料强度国家重点实验室为第一通信单位，先进功能材料发表了研究成果“基于NASCION的固态锂电池多功能中间层设计”。这一结果标志着固态电池电化学性能研究领域的重要进展。

据介绍，固态锂电池具有安全性高、能量密度高、循环寿命长、回收方便等优点。它被认为是下一代革命性的电池技术，已经成为电池研究领域的前沿和热点。

在众多固态电池材料体系中，NASCION型固体电解质具有锂离子电导率高、化学稳定性高、电化学窗口宽、成本相对较低的优点，在推动大容量固态电池的实际应用方面具有巨大潜力。然而，这种电解质对金属锂阳极的化学稳定性差、界面阻抗高，严重阻碍了其在固态全电池中的实际应用。

为了解决这一问题，Xi交通大学的宋江轩教授和瑞典查默斯科技大学的亚历山大·马蒂奇教授提出了一种全新的界面修饰策略，即在固体电解质和金属锂负极之间设计一个多功能界面层，在电池负极侧形成一个低阻抗、高稳定性和高安全性的界面，从而实现固体电池电化学性能的显著飞跃。

界面夹层的离子液体电解质具有安全性高、对锂的化学稳定性好等特点，同时固体电解质纳米粒子可以使锂离子在电极表面的扩散通量均匀化，从而抑制锂枝晶的生成。基于上述策略制备的固态全电池的库仑效率和循环寿命明显提高。这项工作为高能量密度电池中NASCION固体电解质的实际研究提供了新的思路。

同时，研究组在固态电池用锂金属负极材料和高比容量钾离子电池用负极材料领域也取得了持续的新进展。相关研究成果分别发表在《小科学》和《中国科学:材料科学》上。

论文链接:https://doi.org/10.1002/adfm.202001444