攻克全固态电池 “界面” 难题!这项研究为新能源储能技术突破开辟新赛道
当传统液态锂电池的能量密度逐渐逼近物理极限,且起火爆炸事故频发——全球新能源产业的痛点,让全固态锂电池研发成为能源变革的必争之地。近日,由广东省重点实验室与知名高校联合开展的广东省科学技术奖项目 “高性能全固态锂电池关键材料与制备技术”,正通过系统性攻关,为破解这一瓶颈提供全新方案。
一、直击痛点:储能技术的安全瓶颈与关键壁垒
作为下一代动力电池的“圣杯”,全固态电池的安全性与高能量密度早已成为新能源领域的 “众望所归”。而其中的固态电解质与电极之间的 “固-固界面阻抗”,正是制约其性能发挥的 “核心堵点”—— 它如同电子传输的 “高墙”,受限于物理接触不良与化学副反应,严重阻碍锂离子的快速迁移,不仅导致电池倍率性能下降,还制约其在复杂工况下的稳定运行。
更棘手的是,循环过程中伴随的锂枝晶生长问题。这类微观结构演变通过应力集中与界面刺穿,显著增加电池内部短路的风险,还能与界面副产物协同作用,形成 “死锂” 堆积,进一步压缩电池的使用寿命。
二、系统布局:“四位一体” 研究逻辑与多尺度调控技术
研究团队以 “设计高导材料 - 构筑稳定界面 - 优化制备工艺 - 实现器件集成” 为核心主线,构建了层层递进的 “四位一体” 研究框架,用多尺度技术打破传统体系局限:
1. 材料设计:捕捉 “高导率” 的晶格密码
通过高通量计算筛选与异价元素掺杂技术获得高离子电导率的硫化物/氧化物电解质体系,结合原位表征与晶格动力学模拟,精准解析其离子传输通道特征 —— 包括晶胞参数调控、缺陷化学机制,以及多场耦合下的结构演化规律,从原子层面揭开 “锂离子高速公路” 的构建原理。
2. 界面工程:解码固固接触的 “融合机制”
利用界面修饰技术构建电极与电解质之间的高相容性缓冲层,通过原位聚合/涂层改性、界面润湿性调控等手段,阐明界面电荷转移与化学稳定性的构效关系,同时探究应力传导与机械互锁的作用,理清电化学活性材料与固态基质的互作机制。
3. 实力护航:扎实基础与可期成果
这项研究的底气,源于一支经验丰富、产学研深度融合的科研团队。团队长期聚焦新能源材料与器件领域的前沿探索,主持国家自然科学基金、省重点研发计划等10余项,累计发表高水平论文120余篇,斩获省部级一等奖6项,拥有8项核心发明专利与全套中试制备平台。
对该主题PPT的优化建议
1. 简化视觉呈现,突出核心信息: PPT中部分页面微观形貌图密集、数据曲线排版拥挤(如多个循环伏安图堆砌),建议拆分复杂页面,每个页面聚焦1个核心指标;对材料表征图进行简化标注,用箭头、色块突出关键性能(如 离子电导率、容量保持率),避免非专业观众混淆。
2. 强化逻辑衔接,补充过渡说明: 课题分解与研究内容部分,从材料到器件的四个子课题逻辑关联可通过流程图可视化呈现;在 “立项依据” 与 “技术路线” 之间,补充 “瓶颈 - 对策” 对应说明,让观众清晰看到 “每项制备技术针对哪个界面难题”。
3. 增加通俗解读,扩大受众认知: PPT 中专业术语较多(如固-固界面阻抗、锂枝晶生长),建议在关键术语首次出现时添加简短通俗注释(如 固-固界面:电流传输的‘高速路口’);在预期成果部分,补充 1-2 个实际应用场景(如 “电动汽车续航翻倍”“无人机超长待机”),让非专业观众理解研究价值。
4. 优化格式统一性,提升专业质感: 部分页面存在电镜图片对比度不一、坐标轴字体不一致的问题,建议统一图表规范、字体样式与配色方案;性能对比、参数指标等表格可增加底色区分,关键数据(如能量密度突破、循环寿命)用加粗或色块突出,提升可读性。
5. 补充团队亮点,强化信任背书: 研发基础部分可简化通用的学术头衔展示,用 “核心转化数据图”(如产学研合作案例、中试线产能情况)替代;突出先进表征平台优势(如原位XRD、全固态电池测试线),让 “产业化前景” 更有说服力。