近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员陈剑团队在高比能全固态电池关键材料研究取得新进展。团队提出“无机相诱导有机相原位化学重构”策略，开发出一种新型有机—无机复合固态电解质材料，为提升固态电池循环寿命提供了新的技术路径。相关成果发表在《胶体与界面科学》。
固态电池是下一代高安全、高比能电池技术的重要发展方向之一。然而，固态电解质长期面临与电极界面接触差、柔韧性不足、离子电导率低及电化学稳定性欠佳等问题，制约了其实际应用。
针对上述问题，研究团队利用氯氧化锂（Li3OCl）表面的路易斯碱活性位点，诱导界面处聚偏氟乙烯（PVDF）发生原位脱氟化氢反应，生成不饱和碳碳双键结构。该反应将有机/无机界面由传统的弱物理或化学结合转变为强化学键合，构筑了连续、低传输能垒的锂离子传导通路。该策略实现了界面化学重构，融合了无机材料高离子电导率、高稳定性与聚合物高柔韧性、高界面适配性的双重优势。基于该策略，团队制备的PVDF-Li3OCl复合固态电解质，兼具较好的电化学性能、力学稳定性及单离子传导特性。采用该电解质及其隔膜的NCA三元固态电池，在1C倍率下稳定循环350次，容量保持率达84.2%，表现出高的循环稳定性。该工作为高稳定、高性能固态电池的设计开发提供了技术方案。
研究团队还将该策略应用于氧化物电解质体系，在LLZTO表面诱导丁二腈发生自发反应生成聚合物表面层，在聚合物/LLZTO界面构建锂离子快速传输通道，进一步验证了该策略的普适性。（来源：中国科学报 孙丹宁）
相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.jcis.2025.139755
