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”，备受瞩目。但它一直面临一个棘手难题：固态电解质和金属锂电极之间必须保持紧密接触，传统做法要靠笨重的外部设备持续施压，导致电池又大又重，难以投入实际应用。
图片来源：中国科学院物理研究所
在这项研究中，研究团队发现，全固态金属锂电池中，锂电极和电解质之间的接触并不理想，存在大量微小的孔隙和裂缝。这些问题不仅会缩短电池寿命，还可能带来安全隐患。
为了解决这一难题，研究团队开发出一种新技术：他们在硫化物电解质中引入了碘离子。在电池工作时，这些碘离子会在电场作用下移动至电极界面，形成一层富碘界面。这层界面能够主动吸引锂离子，像“自我修复”一样自动填充进所有的缝隙和孔洞，从而让电极和电解质始终保持紧密贴合。
更重要的是，基于该技术制备出的原型电池，在标准测试条件下循环充放电数百次后，性能依然稳定优异，远远超过现有同类电池的水平。