中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)在全固態(tài)電池領(lǐng)域取得關(guān)鍵技術(shù)突破，為這一高安全性、高能量密度儲(chǔ)能技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用開(kāi)辟了新路徑。相關(guān)研究成果由馬騁教授團(tuán)隊(duì)完成，并于國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然·通訊》發(fā)表，標(biāo)志著我國(guó)在固態(tài)電池材料創(chuàng)新方面邁出重要一步。

全固態(tài)鋰電池因兼具高安全性和高能量密度的特性，被視為下一代電池技術(shù)的核心方向。然而，固態(tài)電解質(zhì)與電極材料間的界面接觸難題長(zhǎng)期制約其發(fā)展——現(xiàn)有技術(shù)需施加數(shù)十至數(shù)百兆帕的極端壓力才能維持接觸，這一條件在電動(dòng)汽車等實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中難以實(shí)現(xiàn)。馬騁團(tuán)隊(duì)通過(guò)材料創(chuàng)新，成功攻克了這一行業(yè)痛點(diǎn)。

研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的新型鋰鋯鋁氯氧（1.4Li?O-0.75ZrCl?-0.25AlCl?）固態(tài)電解質(zhì)，在力學(xué)性能上展現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，其楊氏模量不足主流硫化物電解質(zhì)的25%，硬度更低于后者10倍以上。這種"軟而韌"的特性使材料在5兆帕的低壓下即可發(fā)生顯著形變，從而與電極形成穩(wěn)定接觸界面。與此同時(shí)，其粉末形態(tài)避免了凝膠材料的過(guò)度流動(dòng)問(wèn)題，可兼容現(xiàn)有電池制造的輥壓工藝。

在電化學(xué)性能方面，該材料離子電導(dǎo)率突破2毫西門子每厘米，遠(yuǎn)超1毫西門子每厘米的實(shí)用化門檻。基于該電解質(zhì)構(gòu)建的全固態(tài)電池，在5兆帕壓力下與鎳含量92%的超高鎳三元正極匹配時(shí)，可實(shí)現(xiàn)數(shù)百次穩(wěn)定充放電循環(huán)。這一成果將產(chǎn)業(yè)化所需的壓力條件降低了1-2個(gè)數(shù)量級(jí)，為電池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了全新思路。

成本優(yōu)勢(shì)是該技術(shù)的另一亮點(diǎn)。研究顯示，鋰鋯鋁氯氧材料不依賴鍺等稀有元素，原材料成本僅為硫化物電解質(zhì)的5%以下。這種經(jīng)濟(jì)性使其在消費(fèi)電子、新能源汽車等對(duì)成本敏感的領(lǐng)域具有顯著競(jìng)爭(zhēng)力，為大規(guī)模商業(yè)化奠定了基礎(chǔ)。

國(guó)際同行對(duì)該成果給予高度評(píng)價(jià)。審稿專家指出，這項(xiàng)研究通過(guò)材料設(shè)計(jì)創(chuàng)新解決了全固態(tài)電池的關(guān)鍵界面問(wèn)題，其方法論為實(shí)驗(yàn)室技術(shù)向產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化提供了可行路徑。隨著后續(xù)研究的深入，這項(xiàng)突破有望加速全固態(tài)電池從實(shí)驗(yàn)室走向市場(chǎng)的進(jìn)程。