观点述评：下一代能源储存技术——固态电池 | Engineering

锂离子电池（LIB）是便携式电子产品、电动汽车和电网规模储能中不可或缺的电化学储能装置。然而，使用的商业锂离子电池采用了易燃的液体电解质，存在严重的安全隐患。此外，传统锂离子电池的能量密度正在接近其物理化学极限。因此，发展具有高安全性及高能量密度和功率密度的下一代储能技术至关重要。

加拿大工程院院士、加拿大皇家科学院院士、中国工程院外籍院士、加拿大西安大略大学教授孙学良带领研究团队在中国工程院院刊《Engineering》2023年2月刊发表了题目为《下一代能源储存技术——固态电池》的观点述评文章，指出固态电池（SSB）由于其高安全性及高能量密度和功率密度的优势受到了广泛关注。然而，其商业化也面临着几个关键的挑战，①电解质材料问题：缺乏具有高离子传导率、宽电化学稳定窗口、良好机械性质、易于大规模生产应用的固态电解质（SSE）材料；②界面问题：电极材料与固态电解质界面稳定性差，限制了界面离子/电子高效传输；以及③工程转化问题：缺乏适合固态电池生产制造的工艺、技术和设备。在此，文章对SSB作为下一代能源储存技术面临的挑战及解决策略进行了详细的讨论。

文章指出，在材料层面，未来应不断发展具有高离子传导性、良好的化学/电化学稳定性和易于规模化的固态电解质材料。同时，利用跨学科的表征分析和理论计算（如机器学习辅助的材料选择）来寻找理想的固态电解质材料，并理解其离子传输机制。在界面层面上，应调控界面电荷传输，以实现高效的电荷输运和长循环稳定性。为了进一步改善界面策略，还应该探索固态电池失效机制。

此外，在器件层面，许多努力都集中在优化固态电池电化学性能上，虽然这很重要，但也应同时开发连续化的制造工艺和先进设备，以实现固态电芯大规模的生产制造。此外，对固态电池的全面分析，如自放电行为、热稳定性、压力依赖性和成本，也是其成功商业化的关键。总之，文章希望通过这些研究结果能够鼓励学术界和工业界共同努力，大力推进固态电池技术快速高质量地发展。