黄学杰团队联合多单位攻关，全固态金属锂电池获关键技术突破!
2025-10-1429
近日，中国电池工业协会副理事长、中国科学院物理所研究员黄学杰团队联合华中科技大学、中国科学院宁波材料技术与工程研究所等组成的研究团队开发出一种阴离子调控技术，解决了全固态金属锂电池中电解质和锂电极之间难以紧密接触的难题，为其走向实用化提供了关键技术支撑。相关研究成果已于7日发表在国际学术期刊《自然-可持续发展》上。
中国科学院物理研究所获悉，由该所研究员黄学杰团队联合华中科技大学、中国科学院宁波材料技术与工程研究所等组成的研究团队开发出一种阴离子调控技术，解决了全固态金属锂电池中电解质和锂电极之间难以紧密接触的难题，为其走向实用化提供了关键技术支撑。相关研究成果已于7日发表在国际学术期刊《自然-可持续发展》上。此次论文的通讯作者黄学杰，也是此次带领突破固态电池技术的中科院团队负责人。黄学杰是中国科学院物理研究所博士生导师，长期专注于能量转换与储存材料以及纳米材料离子输运机理研究。作为国内动力电池领域的重要推动者，自1996起任课题组长主持物理所锂离子电池及其关键材料的研究、开发与产业化工作，研究涵盖梯度氧化物混合导体、磷酸盐正极、高功率锂电池、纳米复合储锂材料及全固态电池技术。全固态金属锂电池被视为下一代储能技术的重要发展方向。然而，固态电解质与金属锂电极的界面接触问题一直是制约其产业化的难题。传统做法依靠笨重的外部设备持续施压，但锂电极和电解质之间仍然存在大量微小孔隙和裂缝——这不仅会缩短电池寿命，还可能带来安全隐患。为破解这一困境，研究团队在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，自动填充所有的缝隙和孔洞，让电极和电解质始终保持紧密贴合。经测试，基于该技术制备出的原型电池经历数百次循环充放电后，性能依然稳定，远超现有同类电池水平。据介绍，这种新设计不仅制造更简单、用料更省，还能让电池更耐用，未来有望为人形机器人、电动航空、电动汽车等领域带来更安全高效的能源解决方案。目前松山湖材料实验室已吸引了广汽埃安、欣旺达等近20家电池产业链企业聚集在实验室能源材料与器件创新工场，共同开发动力和储能电池新一代产品，并有多家锂电产业链企业在松山湖成立独立研发企业，其开发的先进固态电极以及电池技术已率先在业内推广。“松山湖材料实验室在新能源材料和器件创新，在新能源关键材料方面形成了区域创新优势，在产业转化方面积累了一定的创新实践经验，已初步形成新能源材料创新的‘松湖模式’，为新能源电池行业产品技术的迭代发展提供了新材料基础。”黄学杰表示。
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