全固态电池的研究进展与挑战——以表征技术和理论机制的突破推动全固态电池的原始创新

作者：周静颖; 胡晨吉; 郜一蓉; 曹庆博; 张熠霄; 薄首行^*; 陈立桅^*

来源：中国科学基金, 2023, 37(02): 199-208.

DOI：10.16262/j.cnki.1000-8217.2023.02.006

• 全固态电池
• 固态电解质
• 锂枝晶
• 多场耦合

全固态电池作为新一代高能量密度电池的重要发展方向，是能源结构转型的重要支撑。全球各国相继提出固态电池重大科技计划以及规模化生产时间线，竞争趋向白热化。本文梳理了学术与产业界、国内与国外的研究现状，并依据现代交通全面电动化的发展趋势提出了全固态电池的关键性能指标。基于此，本文凝炼了全固态电池发展面临的重要科学问题：固态电解质中的离子输运机制、全固态电池中的锂枝晶生长机制以及多场耦合下的失效、失控机制。未来，建议通过先进表征技术的发展深入理解全固态电池新体系中的基础科学问题，实现理论机制的突破；进而指导关键材料创制，推动全固态电池原始创新，实现我国从二次电池技术的跟跑者到领跑者的跨越式发展。

• 单位
  化学化工学院; 上海交通大学