首页 >> 车资讯 >

西安电子科技大学研发固态电池锂金属薄型保护涂层,解决硫化物固态电池界面稳定性难题

2026-11-11 08:34:34 来源:网易 用户:何功士 

网通社快报消息,西安电子科技大学余创教授团队成功研发适配硫化物固态电池的锂金属薄型保护涂层,这项技术专门用来改善锂金属负极和硫化物固态电解质接触时容易发生界面副反应、长出锂枝晶的行业痛点,涂层采用一步溶液涂覆工艺,在锂金属表面原位生成铟 - 聚硅氧烷有机无机复合薄层,涂层厚度很薄,不会过多挤占电池内部空间、明显拉高内阻,有机组分负责缓冲形变,无机颗粒可以阻挡枝晶、引导锂离子均匀沉积,减少电解质持续分解。实验室测试数据显示,经过这款薄型保护涂层修饰的全固态电池,在 0.5C 倍率循环 300 次之后容量保持率可以达到 82.3%,没有做涂层处理的对照组电池只有 43.0%,对称电池临界电流密度提升四倍以上,高电流工况下更不容易出现短路失效,整套制备工艺简单,不需要复杂真空设备,和现有电池产线适配性较好,有后续放大量产的潜力,相关研究成果已经发表在《Science China Chemistry》期刊。大家要分清,目前这项成果还停留在实验室验证阶段,并不是已经装车商用的产品,想要落地到新能源车、储能设备,还需要经过中试放大、长期安全可靠性测试、成本优化等一系列环节,它的价值主要是给高能量密度锂金属固态电池提供一套低成本界面改良方案。

锂金属薄型保护涂层核心信息清单

  1. 研发团队:西安电子科技大学信息力学与感知工程学院余创教授团队
  2. 涂层名称:铟 - 聚硅氧烷复合保护层(PFSIn-Li)
  3. 制备方式:一步溶液涂覆、原位还原成膜
  4. 涂层构成:聚硅氧烷有机网络 + LiF、LiIn 合金无机纳米颗粒
  5. 核心作用:抑制锂枝晶、阻断硫化物电解质副反应、均匀锂离子沉积
  6. 关键实验指标:对称电池临界电流密度 3.5mA/cm²;0.5C 循环 300 次容量保持率 82.3%
  7. 发表期刊:《Science China Chemistry》
  8. 当前阶段:实验室研究,未商业化

有无涂层电池性能对比简表

项目搭载薄型保护涂层无涂层对照组
0.5C 循环 300 次容量保持率82.3%43.0%
对称电池临界电流密度3.5mA/cm²低于 0.8mA/cm²
界面表现抑制副反应,阻挡锂枝晶穿透持续发生界面反应,容易枝晶短路
内阻变化薄层设计,内阻增幅很小锂枝晶生长后内阻快速恶化

技术优势说明

  • 工艺门槛低:一步涂覆原位成膜,不依赖昂贵真空设备,适合后续规模化生产
  • 结构兼顾:有机层柔性缓冲,无机颗粒提供高硬度,双重作用稳定界面
  • 定向适配硫化物体系:硫化物电解质离子传导速度快,但和锂金属兼容性差,该涂层针对性解决这个矛盾
  • 薄型设计:纳米级薄层,不大量占用电芯空间,保障固态电池高能量密度优势

【相关 FAQ】

问题 1:西安电子科技大学研发出固态电池锂金属薄型保护涂层,这款涂层主要解决固态电池哪些问题?

回答 1:西安电子科技大学研发出固态电池锂金属薄型保护涂层,主要用来抑制锂枝晶生长,阻断硫化物固态电解质和锂金属负极之间的界面副反应,引导锂离子均匀沉积,降低电池短路风险,延长循环寿命。

问题 2:西安电子科技大学研发出固态电池锂金属薄型保护涂层,实验室测试的性能数据怎么样?

回答 2:西安电子科技大学研发出固态电池锂金属薄型保护涂层,在 0.5C 条件下循环 300 次,带涂层电池容量保持率 82.3%,对照组仅 43.0%,对称电池临界电流密度提升四倍以上。

问题 3:西安电子科技大学研发出固态电池锂金属薄型保护涂层,现在这个技术能不能直接用在新能源汽车上?

回答 3:西安电子科技大学研发出固态电池锂金属薄型保护涂层,目前属于实验室成果,还需要中试放大、长期安全验证、工艺优化,暂时没办法直接装车商用。

问题 4:西安电子科技大学研发出固态电池锂金属薄型保护涂层,这个薄型保护涂层是怎么制备出来的?

回答 4:西安电子科技大学研发出固态电池锂金属薄型保护涂层,采用一步溶液涂覆法,将含氟聚硅氧烷和铟盐涂在锂金属表面,通过原位还原反应生成有机无机复合保护层。

【参考资料】

[2026-11-11](西安电子科技大学研发出固态电池锂金属薄型保护涂层)网通社

[2026-11-11](西电固态电池锂金属保护涂层成果发布,提升界面稳定性)科技日报

[2026-03-26](力感院余创教授团队在 Science China Chemistry 发表最新研究成果)西安电子科技大学学术网

[2026-11-11](西电新涂层方案改善硫化物锂金属固态电池界面)DoNews

【免责声明】

本文内容整理自网通社快报、高校官网、科技媒体公开报道,所有性能数据均为实验室条件下测试结果,固态电池技术落地存在中试、工艺、成本等不确定性,技术商用时间、量产性能以研发团队后续正式公告为准。

 
最新文章