固态电池技术领域迎来重要进展，中国科学院大连化学物理研究所的研究团队在高比能全固态电池关键电解质材料研究方面取得突破。该团队通过创新方法，有效提升了固态电池的综合性能，为这一具有广阔前景的新能源技术迈向实用化迈出关键一步。
研究团队开发的新型复合凝胶电解质，在电池性能测试中展现出显著优势。实验数据显示，采用该电解质的全固态电池在1C倍率下经过350次充放电循环后，容量保持率达到84.15%。更引人注目的是，基于这种电解质的锂/锂对称电池能够稳定运行超过2500小时，充分证明了其优异的导锂能力、界面稳定性以及抑制锂枝晶形成的能力。这项研究成果已发表在国际权威期刊《胶体与界面科学》上，该期刊在材料科学和电化学领域具有重要影响力。
传统固态电池发展面临的主要障碍之一是电解质与电极之间的界面问题。与液态电解液能够充分浸润电极不同，固态电解质与电极的固体-固体接触容易导致接触不良、阻抗增加和锂离子传输受阻。研究团队创新性地采用反钙钛矿结构无机固态电解质Li₃OCl与PVDF聚合物复合的方案，通过原位化学重构方法，使无机材料主动诱导聚合物发生结构变化，在有机/无机界面构建出高效的锂离子传输通道。
具体而言，Li₃OCl表面的氧原子在60℃热处理过程中能够诱导PVDF发生脱氟化氢反应，在聚合物链段中形成不饱和碳碳双键结构。这种化学相互作用显著增强了界面结合力，使原本松散的有机/无机界面转变为连续、低阻力的锂离子传输路径。实验表明，优化后的复合电解质（CGE40-Li₃OCl）在30℃下离子电导率达到2.73×10⁻⁴ S/cm，锂离子迁移数高达0.90，电化学稳定窗口超过4.78V。
在完整电池测试中，采用CGE40-Li₃OCl电解质的锂金属/NCA三元固态电池表现出优异的循环稳定性。与对照组相比，该电池在350次循环后容量保持率提升超过12个百分点，达到84.15%。对循环后的电极材料分析显示，使用新型电解质的电池中NCA正极颗粒保持完整，而对照组出现明显破碎和结构退化。研究还证实，这种电解质不仅适用于锂金属负极，在预锂化硬碳/NCA电池体系中同样表现出良好的性能，1C倍率下循环300次后容量保持率约80%。
该研究团队长期致力于高比能电池关键材料研发。项目负责人拥有武汉大学电化学专业博士学位，并在德国波茨坦大学完成博士后研究。自2004年加入中科院大连化学物理研究所以来，她带领团队在锂硫电池、全固态锂电池等领域取得多项重要成果，包括研制出国内首套12kWh锂硫电池组和27kWh锂硫电池组，并成功应用于高空无人机动力系统。这项最新研究为固态电池技术发展提供了新的材料设计思路，通过精细调控界面化学过程，有望推动固态电池从实验室研究向产业化应用加速迈进。
