【导语】固态电池研究获突破：科学家揭秘短路成因并提出对策近日，中外科学家携手在固态电池领域取得重要进展。中国科学院金属研究所的研究员王春阳带领团队，首次揭示了固态电池突发短路的成因，并提出有效对策。这一研究成果已于5月20日发表在《美国化学学会杂志》上。固态电池作为更安全、能量密度(dù)更(gèng)高(gāo)的(de)电(diàn)池(chí)技(jì)术，其短路难题一直是研发过程中的关键障碍。此次突破有望为新型固态电池的开发提供全新理论依据。

经过中外科学家的共同努力，固态电池相关研究取得新突破。近日，中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心研究员王春阳联合国际团队，利用原位透射电镜技术在纳米尺度首次揭开了固态电池突发短路成因，并提出相应对策，研究成果5月20日发表在《美国化学学会杂志》上。

当前，手机、电动汽车都依赖锂电池供电，但液态锂电池存在一定安全隐患。研究人员正在研发更安全的“全固态电池”，用固态电解质取代液态电解液，同时还能搭配能量密度更高的锂金属负极。然而这种革命性电池面临一个致命难题：固态电解质会突然短路失效。

科研人员用原位透射电镜观察发现，固态电解质内部缺陷（如晶界、孔洞等）诱导的锂金属析出(chū)和(hé)互(hù)连(lián)形(xíng)成(chéng)的(de)电(diàn)子(zi)通(tōng)路直(zhí)接(jiē)导(dǎo)致(zhì)了(le)固(gù)态(tài)电(diàn)池(chí)的(de)短(duǎn)路，这(zhè)一(yī)过(guò)程(chéng)分(fēn)为(wèi)两(liǎng)个(gè)阶(jiē)段(duàn)：软(ruǎn)短(duǎn)路和(hé)硬(yìng)短(duǎn)路。软(ruǎn)短(duǎn)路源(yuán)于(yú)纳(nà)米(mǐ)尺(chǐ)度(dù)上(shàng)锂(lǐ)金(jīn)属(shǔ)的(de)析(xī)出(chū)与(yǔ)瞬(shùn)时(shí)互(hù)连(lián)，这(zhè)时(shí)的(de)锂(lǐ)金(jīn)属(shǔ)就(jiù)像(xiàng)树(shù)根(gēn)一(yī)样(yàng)沿(yán)着(zhe)晶(jīng)界(jiè)、孔(kǒng)洞(dòng)等(děng)缺(quē)陷(xiàn)生(shēng)长(zhǎng)，形(xíng)成(chéng)瞬(shùn)间(jiān)导(dǎo)电(diàn)通(tōng)路，即(jí)软(ruǎn)短(duǎn)路。伴(bàn)随(suí)着(zhe)软(ruǎn)短(duǎn)路的(de)高(gāo)频(pín)发(fā)生(shēng)和(hé)短(duǎn)路电(diàn)流(liú)增(zēng)加(jiā)，固(gù)态(tài)电(diàn)解(jiě)质(zhì)最(zuì)终(zhōng)彻(chè)底(dǐ)丧(sàng)失(shī)绝(jué)缘(yuán)能(néng)力(lì)，引(yǐn)发(fā)不(bù)可(kě)逆(nì)的(de)硬(yìng)短(duǎn)路。

基(jī)于(yú)这(zhè)些(xiē)发(fā)现(xiàn)，研(yán)究(jiū)团(tuán)队(duì)利(lì)用(yòng)具(jù)有(yǒu)机(jī)械(xiè)柔(róu)性(xìng)且(qiě)电(diàn)子(zi)绝(jué)缘(yuán)的(de)三(sān)维(wéi)聚(jù)合(hé)物(wù)网(wǎng)络(luò)，发(fā)展(zhǎn)了(le)“刚(gāng)柔(róu)并(bìng)济(jì)”的(de)无(wú)机(jī)－有(yǒu)机(jī)复(fù)合(hé)固(gù)态(tài)电(diàn)解(jiě)质(zhì)，有(yǒu)效(xiào)抑(yì)制(zhì)了(le)固(gù)态(tài)电(diàn)解(jiě)质(zhì)内(nèi)部(bù)的(de)锂(lǐ)金(jīn)属(shǔ)析(xī)出(chū)、互(hù)连(lián)及(jí)其(qí)诱(yòu)发(fā)的(de)短(duǎn)路失(shī)效(xiào)。

该(gāi)研(yán)究(jiū)通(tōng)过(guò)阐(chǎn)明(míng)固(gù)态(tài)电(diàn)解(jiě)质(zhì)的(de)软(ruǎn)短(duǎn)路－硬(yìng)短(duǎn)路转(zhuǎn)变(biàn)机(jī)制(zhì)及(jí)其(qí)与析锂动力学的内在关联，为固态电解质的纳米尺度失效机理提供了全新认知，为新型固态电池的开发提供了新的理论依据。