全固态电池界面的研究进展

王晗，安汉文，单红梅，赵雷，王家钧,*

1哈尔滨工业大学化工与化学学院，哈尔滨 150000

2哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院，哈尔滨 150000

1 引言

化石能源消耗引发的能源危机和环境问题日益严重，大力发展稳定高效的能量转换与存储设备成为当前研究的重点，锂电池因其具有高能量密度和环境友好等优势而受到广泛关注。目前，锂电池在便携式电子设备和电动车等领域已经得到广泛的应用，但其安全性不足问题日显突出。传统的锂离子电池采用有机液体作为电解液，但有机电解液存在的易燃、易腐蚀等问题限制了锂离子电池的发展；同时，电池中金属锂负极产生的锂枝晶会刺穿隔膜，导致电解液泄露、燃烧，引发严重的安全问题。固态电池采用固态电解质代替有机电解液，从根本上解决了传统锂离子电池的安全隐患，并且固态电解质与金属锂负极的搭配有望实现较高的能量密度；但由于固态电解质缺乏流动性，导致固-固接触面积小，阻抗增大等问题出现，这一系列的界面问题已成为制约固态电池发展的瓶颈。本文主要概括了固态电池界面问题的挑战与理解，详细讨论了固态电池界面改善策略的研究进展，进一步总结了界面问题的表征技术，为全固态电池的研究与开发提供参考，并对未来的发展提出展望。

2 固态电池界面挑战

固态电池中的界面挑战主要体现在正极/电解质界面、负极/电解质界面和电解质晶粒之间的稳定性问题。……