全固态锂金属电池被认为是下一代储能技术的关键突破方向，高能量密度和不易燃的固态介质，让其在电动汽车和可再生能源领域具有广阔的前景。然而，全固态锂金属电池在充放电过程中，锂金属与固态介质之间的接触容易因体积变化而失效产生间隙，会引发锂枝晶生长，危害电池循环与安全。目前的解决方案使用高外压来维持界面接触，这不仅增加了系统复杂度，也限制了电池的实际应用。
针对这一核心问题，中国科学院的研究团队提出了一种名为“动态自适应界面”（DAI）的自修复层技术，其可以稳定保持电池的界面接触，且不需要外部高压配合，相关研究成果已以“Adaptive interphase enabled pressure-free all-solid-state lithium metal batteries”为题发表在《Nature Sustainability》期刊上，。
据了解，DAI技术在硫化物电解质（Li3.2PS4I0.2）中预置可迁移的碘离子，在电场作用下原位形成微米级LiI界面层，这种界面层能动态填充界面间隙，维持锂阳极与固体电解质之间的紧密物理接触，同时具备良好的离子传递能力。简单来说，在电池运行时这些碘离子会移动填充所有出现的间隙，动态的修复和密封，使各层始终保持紧密连接，确保电池正常工作。
 |
实验数据显示，采用DAI策略的全固态锂金属电池在1.25 mA/cm²电流密度下循环2400次后仍保持90.7%的容量，零外压条件下的软包电池也能在300次循环后保留74.4%的容量。
此项技术的突破不仅解决了固-固界面接触失效的长期瓶颈，推动了全固态锂电池作为高能量、可持续电化学存储系统的实际应用，也为未来设计钠、钾等更高能量密度、更安全、更易制造的固态电池提供了新的思路。
责编：Ricardo
