一条指数定律连接微观无序与宏观电化学稳定性：固态电解质枝晶失效新框架

固态电解质中的枝晶失效是阻碍固态电池应用的关键问题。传统理论多关注界面应力等宏观因素，忽略了体相微观无序对离子传输的影响。本研究借鉴无序系统物理学，提出迁移能垒分布标准差σE作为无序参数，并引入离子迁移率边界Ec，揭示了无序驱动下离子传输从均匀扩展到局域化的渗流转变。研究表明，无序增强会导致有效导电通路稀疏化、电流丝状化，并在传输通道尖端产生通量聚焦和电场放大，进而诱发扩散限制聚集型分形枝晶生长。基于极值统计，推导出临界电流密度与有效无序尺度间的指数关系：jcrit = j0 exp(−σE,eff/kBT)，建立了连接微观迁移能垒统计与宏观电化学稳定性的定量框架。结论指出，稳定固态电解质的关键不仅在于降低平均迁移能垒，更应缩窄其分布宽度、提高微结构均匀性。该理论为通过材料微结构调控预测和抑制枝晶失效提供了新路径。