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中科院突破全固态电池技术:支持零压运行与高倍率充放电

中科院突破全固态电池技术:支持零压运行与高倍率充放电

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2025-12-08

固态电池技术研发取得重大进展,中科院科研团队在《自然-可持续发展》杂志发表突破性研究成果。研究人员通过创新的动态自适应界面(DAI)技术,大幅提升了固态电池的性能稳定性,为产业化应用扫清了关键技术障碍。

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电场驱动的碘化物离子迁移示意图

这项研究打破了传统"静态隔膜"的设计局限,开创性地提出了"动态体"新概念。通过巧妙利用电场与化学势的协同效应,研究人员成功实现了阴离子的定向迁移,并在界面形成功能性LiI富集层。这种梯度变化的特殊界面结构具备三项独特优势:自主调节厚度、主动适应形变以及自动平衡压力,有效解决了困扰行业已久的锂枝晶穿刺和界面应力难题。

测试数据表明,使用"零应变"钛酸锂正极的固态电池即使在0.6MPa的低压下循环2400次后,仍能保持90.7%的初始容量。更令人振奋的是,20MPa预压处理的3×3厘米软包电池在完全取消外部压力后,仍可稳定工作300次循环,容量保持率达到74.4%。该材料体系在5C快充条件下展现出卓越的离子传导性能,成功攻克了固态电池大倍率充放电的技术难关。

黄学杰研究员在学术论坛发言

这项重大突破由中科院物理所黄学杰研究团队主导完成。作为国内能源存储材料领域的权威专家,黄学杰博士1993年获荷兰代尔夫特理工大学博士学位,长期专注于新型储能材料的研发工作。他曾主持建成我国首条锂离子电池中试生产线,为动力电池产业化作出重要贡献,现任松山湖材料实验室副主任,同时担任全固态电池国家重点研发计划首席科学家。

该研究成果成功建立了"材料物性-电化学行为-机械特性"多场协同机制,实现了从实验室小样品到大尺寸软包电池的技术跨越。这种创新的动态界面调控技术使固态电池摆脱了对高压环境的依赖,形成了完整的工程实施方案,标志着我国在固态电池产业化道路上迈出了决定性的一步。

来源:https://www.itbear.com.cn/html/2025-10/981604.html
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