全固态锂电池因高安全性和能量密度备受关注,但其短路问题一直是发展瓶颈。近日,中国科学院金属研究所王春阳研究员联合加州大学尔湾分校及麻省理工学院团队,在全固态电池失效机制研究中取得重大进展。通过原位透射电镜技术,研究首次揭示了无机固态电解质中软短路到硬短路的转变机制及其析锂动力学过程。
研究表明,固态电解质内部缺陷(如晶界、孔洞)会诱导锂金属析出并形成电子通路,导致软短路向硬短路演化。这一过程在多种无机固态电解质中具有普遍性。基于此发现,团队开发出无机/有机复合固态电解质,有效抑制锂金属析出及短路失效,显著提升电化学稳定性。该研究为新型固态电解质的设计提供了理论依据,并展示了先进显微技术在能源领域的重要作用。