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斯坦福大学新突破:银涂层助力固态电池抗裂,快充安全性显著提升

   时间:2026-01-17 01:47:35 来源:ITBEAR编辑:快讯 IP:北京 发表评论无障碍通道
 

固态电池技术迎来重大突破!斯坦福大学科研团队成功攻克了电解质易碎裂这一长期困扰行业的技术难题。通过在陶瓷电解质表面覆盖超薄银涂层并进行特殊热处理,研究人员显著提升了材料的抗断裂性能,为快充安全性和电池寿命带来革命性提升。

传统固态电池采用陶瓷电解质虽能实现锂离子高效传导,但其脆性特征犹如陶瓷餐盘般存在致命缺陷。机械工程副教授Wendy Gu指出,这类材料表面天然存在微裂纹,在电池堆叠制造过程中几乎无法完全避免,受外力时极易发生灾难性断裂。此前研究虽发现银元素能改善电池性能,但具体作用机制始终未明。

研究团队此次创新性地采用3纳米级银薄膜覆盖锂镧锆氧化物(LLZO)陶瓷电解质,经300℃退火处理后,银离子深度渗透至材料内部20-50纳米范围。这种离子置换过程形成了带正电的防护屏障,不仅将电解质抗断裂能力提升至原有水平的五倍,更从分子层面阻止锂原子嵌入裂纹,有效遏制微裂纹扩展为破坏性裂缝。

实验数据显示,经过银离子强化的电解质在机械性能测试中表现优异。当锂原子试图楔入材料表面时,预先形成的离子结构会像护盾般将其阻隔在外。这种防护机制特别适用于快充场景,可显著降低电池因热应力导致的失效风险。

目前科研团队已制备出微型电池样品,正在组装完整测试单元。后续将重点验证这种新型电解质在电动汽车实际工况下的耐久性,特别是能否承受长达十年、数千次充放电循环的严苛考验。这项突破为固态电池商业化应用扫清了关键障碍,有望推动电动汽车行业进入全新发展阶段。

 
 
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