山西
全固態電池常因無機陶瓷電解質（如硫化物、氧化物、鹵化物）固有的脆性和低彈性而遭遇機械不穩定性；
這些電解質難以承受正極材料在循環過程中的體積波動，可能導致性能衰減與提前失效。
2025年11月5日，中國有研科技集團有限公司/有研（廣東）新材料技術研究院固態電池研究中心梁劍文，中國有研科技集團有限公司/北京理工大學王建濤，上海交通大學薄首行，寧波東方理工大學孫學良在國際知名期刊Nature Communications發表題為《Mechanically robust halide electrolytes for high-performance all-solid-state batteries》的研究論文，Xu Han、Yang Xu為論文共同第一作者，薄首行、王建濤、孫學良、梁劍文為論文共同通訊作者。
在本文中，作者提出“缺陷增韌”策略，賦予鹵化物固態電解質彈性。通過精細調控合成冷卻速率，成功提高電解質內部缺陷密度，增強力學性能并降低機械失效風險。
力學測試、高分辨透射電鏡及同步輻射衍射分析表明，淬火材料因缺陷密度增加而表現出更高的楊氏模量，在應力下不易變形，且塑性變形或斷裂前可吸收更多能量。因此，該電解質能更好適應正極材料在循環中的體積變化，有效緩解應變誘導的材料失效。
本工作展示了缺陷增韌策略在優化電解質力學性能與微觀結構、提升全固態電池整體完整性方面的有效性，且無需改變化學組成。
綜上，作者提出一種基于缺陷增韌策略的鹵化物固態電解質設計，通過調控冷卻速率在Li2.5Y0.5Zr0.5Cl6中引入高密度彌散缺陷，顯著提升其機械強度與韌性，有效緩解正極體積變化帶來的界面應力，從而增強全固態電池的循環穩定性。
該策略在不影響離子電導的前提下，實現了500次循環后容量保持率78.37%，為高能量密度、長壽命全固態電池的實用化提供了新路徑。
Mechanically robust halide electrolytes for high-performance all-solid-state batteries.
Nat. Commun.2025. https://doi.org/10.1038/s41467-025-64726-y.
（來源：中國科協 版權屬原作者 謹致謝意）
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