揭示固態(tài)鋰電池疲勞失效新機(jī)制

　　本報(bào)訊（記者 任朝霞）近日，國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》在線發(fā)表了同濟(jì)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院車用新能源研究院教授羅巍與合作者的研究成果，他們?cè)谑澜缟鲜状伟l(fā)現(xiàn)了固態(tài)鋰電池金屬鋰負(fù)極疲勞失效現(xiàn)象，揭示了疲勞失效新機(jī)制，并提出了抑制疲勞失效改善固態(tài)電池性能的新策略。

　　近年來，隨著新能源汽車蓬勃發(fā)展，人們對(duì)動(dòng)力電池的能量密度和安全性提出了更高要求，鋰電池固態(tài)化被認(rèn)為是提升電池安全和能量密度的革命性解決方案。然而，在固態(tài)鋰電池運(yùn)行過程中，因鋰枝晶生長引起的電池失效和安全隱患嚴(yán)重阻礙了其實(shí)際應(yīng)用，亟須在充分掌握電池失效機(jī)制的基礎(chǔ)上，開發(fā)提升電池性能的新技術(shù)。

　　疲勞是金屬材料在受到循環(huán)載荷作用時(shí)普遍面臨的問題，這種載荷會(huì)在遠(yuǎn)低于極限拉伸強(qiáng)度的應(yīng)力水平下誘發(fā)微裂紋和斷裂失效。研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，金屬鋰負(fù)極在受到可逆剝離/鍍層引起的循環(huán)機(jī)械載荷作用時(shí)發(fā)生了由疲勞造成的失效，證明了疲勞是鋰金屬的固有特性，其在固態(tài)鋰電池中也遵循經(jīng)典的疲勞定律。這一發(fā)現(xiàn)是對(duì)固態(tài)鋰電池現(xiàn)有失效機(jī)制的新認(rèn)知，加深了對(duì)固態(tài)鋰電池失效過程的理解。

《中國教育報(bào)》2025年04月28日 第01版