近日，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心黄学杰研究员团队，联合华中科技大学张恒教授团队、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，开发出一种阴离子调控技术，能够在电极和电解质之间形成一层全新的界面，一举突破了全固态电池走向实用的最大瓶颈——从此，界面接触不再依赖外部加压。相关研究成果7日发表于《自然·可持续发展》杂志以及《先进材料》杂志。
全固态金属锂电池被誉为下一代储能技术的“圣杯”，因其能量密度高、安全性好等优势备受行业瞩目。但它长期面临一个棘手难题：固态电解质和金属锂电极之间必须保持紧密接触，传统做法需依靠笨重的外部设备持续施压，这导致电池体积大、重量沉，难以投入实际应用，成为制约其商业化发展的核心障碍。
图片来源：中国科学院物理研究所 在这项研究中，研究团队通过深入分析发现，全固态金属锂电池中，锂电极和电解质之间的接触状态并不理想，界面处存在大量微小的孔隙和裂缝。这些缺陷不仅会增加电池内阻、缩短循环寿命，还可能因局部电流集中引发安全隐患。
为攻克这一技术难关，研究团队创新开发出阴离子调控技术：他们在硫化物电解质中引入了碘离子。在电池工作过程中，这些碘离子会在电场作用下定向移动至电极与电解质的界面处，自发形成一层富碘界面层。这层界面具有独特的“自我修复”特性，能够主动吸引锂离子并填充进界面间的所有缝隙和孔洞，从而让电极和电解质始终保持紧密贴合状态，彻底摆脱了对外部加压设备的依赖。
更值得关注的是，基于该技术制备出的原型电池展现出优异的性能表现。在标准测试条件下，电池经过数百次循环充放电后，能量密度和循环稳定性依然保持在高水平，远远超过现有同类全固态电池的性能指标，为其后续产业化应用奠定了坚实基础。
来源：科技日报 作者: 陆成宽