清华深研院刘思捷/香港科技大学Kristiaan Neyts最新AM | 如何通过介电调控提升固态锂电性能？

本文系统探讨了通过介电性能调控提升固态锂电池性能的新范式。研究背景源于新能源汽车和工业储能对高能量密度、高安全性储能设备的迫切需求，固态电池因替代液态电解质而备受关注。研究目的旨在阐明介电特性如何通过调控锂盐解离自由能、增加自由离子浓度及引导离子迁移，解决固态电解质离子电导率低和界面稳定性差的核心瓶颈。文章重点分析了PVDF基铁电材料、PEO线性聚合物及液晶聚合物等体系的相态调控策略，结合多尺度模拟验证了介电材料对界面行为和电化学性能的影响。结论表明，介电-液晶协同设计可同时优化离子传输路径和界面稳定性，铁电向列相材料介电常数高达约10,000，为开发高性能固态电解质提供了新方向；未来需突破材料合成、工艺放大和跨尺度调控等挑战，推动固态电池产业化进程。