“德国新研究发现：固态电池界面涂覆纳米涂层可让电池稳定”

世界汽车信息固体电池中的离子需要穿越多层材料界面，这带来一点挑战。 据报道，德国慕尼黑工业大学凯撒威廉物理化学电化学研究所和里希研究中心的科学家小组表示，在这类材料的界面上进行纳米涂层，可以稳定电池。

电池内部(照片来源:慕尼黑工业大学) )。

固体电池被认为是新一代的移动蓄电设备，有望增加电动汽车的续航距离，比以前安全，包括现在所有电动汽车搭载的有机液体。 作为电池中液体的电解质有很多缺点。 比固体电解质老化得快，容易燃烧。 在汽车事故中，电池会受到机械压力，电池会泄漏，可能会导致特别危险的事故。 新一代电动汽车希望能够解决这种安全问题，储存越来越多的能源。 因此，宝马、戴姆勒、福特、大众等大型汽车制造商投资开发高性能固体电池。

但是，截至目前，固体电池的商业化应用缺乏竞争力。 虽然出现了新的可能性，但也带来了新的挑战。 在电池的充放电过程中，离子(现在是锂离子)必须在电池内部的两极之间来回移动。 固体电池内的可移动离子不是在液体中移动，而是需要通过多个固相。 因此，需要防止这种离子碰撞到材料和晶界等高的阻挡。 这是因为作为离子传导介质的电解质不是均匀的相，而是由多个相连的固体晶粒构成的。 为了使离子在连续的通道内扩散，在合成过程中松散的晶粒在高压下烧结，在这个过程中连接晶粒的界面形成薄膜，离子的输送得以良好地进行。

在固体电池的研究中，新形成的接触层的作用一直受到质疑。 固体电池界面的一些变化总是试图将其影响降到最低，因此被认为只会产生不好的特征。 凯撒威廉物理化学与电化学研究所、慕尼黑工业大学和于利希研究中心的科学家小组刚刚发现，这种界面的一些变化并不一定不利，实际上可能有积极的影响。

为了找出答案，这个团队分解了电池内纳米尺寸晶界的功能。 rüdiger-a. eichel教授说:“这在以往的固体电池研究中一次也没有涉及过。 虽然现在人们的重点仍然集中在中观和宏观的研究上，但还不能充分理解其行为。 》christoph scheurer博士团队通过计算机模拟和实验研究，成功地在起源层面解释了间相的特征。 研究人员发现，这样的间相实际上有助于电池的电化学稳定。

这是因为形成的间相有助于抑制锂枝晶的核形成。 电子和锂离子在电池内相遇后，就会形成这种须状结构(枝晶)，然后结合形成延伸的分支，很快就会导致电池故障。 如果将电池的阳极和阴极连接到金属枝晶上，会导致短路，电池发生故障。 慕尼黑工业大学博士研究生sina stegmaier说:“电池内部的晶粒之间自然形成极薄的层，起到保护涂层的作用，可以抑制这种现象。”

这样的研究成果在不久的将来会对固体电池的开发产生很大的影响。 比较这种保护涂层形成间相是一条有抑制枝晶形成快速发展前景的道路，可以实现更持久、更安全的新一代电池。