新型固态锂电池固-固界面电荷传输机制及其改性技术研究

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若冰 唐

摘要

固态锂电池因高能量密度与本质安全性备受关注,但其固-固界面电荷传输动力学迟滞严重制约实际性能。本研究通过多尺度表征与原位电化学分析,系统揭示界面离子/电子协同输运的微观机制,发现晶格失配诱导的局部应力场是界面电荷转移能垒升高的主因。基于此,提出梯度掺杂界面工程策略,在Li₆PS₅Cl/LiCoO₂模型体系中实现界面电荷转移电阻降低62.3%,室温0.5C倍率下循环500周容量保持率达91.7%。进一步构建界面反应动力学量化模型,证实界面锂离子脱溶剂化能与电子隧穿概率呈非线性耦合关系。研究成果为固态电池界面理性设计提供了可迁移的理论框架与工艺范式。

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