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中国科学院金属研究所研究员王春阳联合国际团队，在纳米尺度上首次揭示了固态电池突发短路的根本原因，并提出解决方案。研究成果为固态电解质的纳米尺度失效机理提供了新视角，为新型固态电池的研发奠定了理论基础。

　　经过中外科学家的共同努力，固态电池技术研究取得重要进展。近日，中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心研究员王春阳携手国际团队，借助原位透射电镜技术，在纳米级别上首次揭示了固态电池突发短路的根本原因，并提出了针对性的解决方案。这项研究成果已于5月20日在《美国化学学会杂志》上发表。

　　当前，手机、电动汽车普遍依赖锂电池供电，但液态锂电池存在安全隐患。科研人员正致力于开发更安全的“全固态电池”，通过固态电解质替代液态电解液，并搭配能量密度更高的锂金属负极。然而，这种革命性电池面临一个重大挑战：固态电解质可能会突然短路失效。

　　科研人员利用原位透射电镜观察到，固态电解质内部的缺陷（如晶界、孔洞等）会导致锂金属析出并相互连接，形成电子通路，从而引发固态电池的短路。这一过程分为软短路和硬短路两个阶段。软短路发生在纳米尺度上，锂金属像树根一样沿着缺陷生长，形成瞬间导电通路。随着软短路频繁发生和短路电流增加，固态电解质最终完全丧失绝缘能力，导致不可逆的硬短路。

　　针对这些发现，研究团队创新性地引入了具有机械柔性且电子绝缘的三维聚合物网络，开发了“刚柔并济”的无机－有机复合固态电解质，有效抑制了固态电解质内部锂金属的析出、互连及其诱发的短路失效。

　　该研究深入阐述了固态电解质的软短路－硬短路转变机制及其与锂析出动力学的内在联系，为固态电解质的纳米尺度失效机理提供了新视角，为新型固态电池的研发奠定了坚实的理论基础。

（文章来源：新华网）