專家闡釋全固態鋰離子電池商業化使用與挑戰

全固態鋰離子電池離高度商業化還有多遠？近日，上海科技大學助理教授劉巍與斯坦福大學教授崔屹等人發表于Cell Press旗下期刊《化學》的文章對近年來全固態鋰金屬電池的發展進行梳理，總結出幾種提高固體電解質電導率和減小界面高阻抗的最新途徑，討論了固體電解質用于嵌入式化合物、硫和氧氣等正極材料的研究，以及全固態鋰金屬電池的關鍵挑戰和將來發展。

鋰電池作為一種使用廣泛的儲能設備，具有高能量密度、良好循環穩定性及質量輕等特點。但目前仍不能滿足電動車、智能電網等高能量密度需求。若采用固體電解質和金屬鋰負極的全固態鋰金屬電池，則有望處理能量密度、安全性等問題。

然而，固體電解質本身導電率較低，并且電化學不穩定性以及和電極的不兼容性導致電解質與電極界面阻抗較大，制約了其商業化進程。劉巍告訴《中國科學報》，目前，較高的界面電阻是制約全固態鋰離子電池商業化的主要原由，減小界面電阻的方式包括添加緩沖層以及人工鈍化層、在電極中混入固體電解質材料等。全固態鋰離子電池的商用仍待研究，但將來可期。

文章還討論了最新的使用嵌入式化合物、硫和氧氣等正極的全固態鋰金屬電池。采用固體電解質替代電解液能夠處理多硫化物溶解、鋰空電池開放性等問題，能大幅提高能量密度，有望用于下一代高能能量存儲器件。

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