中国科学院物理研究所黄学杰团队联合多家科研机构，在全固态金属锂电池领域取得重大技术突破。该团队通过创新材料设计，成功解决了固体电解质与金属锂电极间的界面接触难题，相关成果发表于国际权威期刊《自然·可持续发展》，并获编辑特别推荐。这项突破标志着中国在下一代电池技术竞争中迈出关键一步，为新能源汽车、人形机器人及电动航空等领域提供新的技术路径。
全固态金属锂电池因高能量密度和安全性被视为储能技术革命性方向，但固-固界面接触不良导致的性能衰减问题长期制约其商业化。传统解决方案依赖外部机械加压装置维持界面稳定，需持续施加超过50个大气压的压力，这不仅增加电池体积和重量，更无法满足便携设备及新能源汽车的轻量化需求。研究团队通过在硫化物电解质中引入碘离子，利用电场驱动形成富碘界面层，使锂离子自动填充界面微孔隙，实现无需外部加压的稳定接触。
实验数据显示，采用新技术的电池在数百次充放电循环后仍保持优异性能，远超现有同类产品。该设计使电池包活性材料填充量提升30%以上，配合金属锂负极可将单体能量密度推高至500Wh/公斤，较当前主流磷酸铁锂（200Wh/公斤）和三元锂电池（300Wh/公斤）实现翻倍增长。这意味着在相同重量下，电动汽车续航里程可提升一倍，同时简化电池系统结构，提高空间利用率。
技术突破带来的产业影响远不止于此。黄学杰教授指出，移除机械加压系统后，电池制造工艺更简洁，封装效率显著提升。更重要的是，该技术为使用硫、硫化物等低成本正极材料开辟了道路，这些材料储量丰富且价格稳定，可大幅减少对钴、镍等稀缺金属的依赖。当前液态电池产业链中，钴、镍进口依赖度超过70%，价格波动直接影响整车成本，新技术为产业链资源安全提供了创新解决方案。
国际学术界对该成果给予高度评价。美国马里兰大学固态电池专家王春生教授认为，这项研究从根本上解决了全固态电池商业化的核心障碍，传统技术需要的超高压力条件严重阻碍产业化进程，而中国团队的创新方案使工程化实现成为可能。数据显示，全球主要经济体均在加速全固态电池研发，日本计划2030年实现量产，欧美企业多处于实验室阶段，中国此次突破证明在金属锂负极全固态电池领域已占据技术先机。
据研究团队透露，该技术已进入中试阶段，下一步将重点优化正极材料体积形变控制，以实现全固态电池在零压力条件下的长期稳定运行。随着材料体系完善和制造工艺成熟，这项源自中国的创新技术有望率先在高端电动汽车、无人机及储能领域实现应用，为全球能源转型贡献中国方案。
