固態電池（SSB）目前被認為是未來有前途的電池技術之一。與目前用于手機、筆記本電腦和電動汽車的鋰離子電池相比，SSB可以實現更高的能量密度和更好的安全性。因此除了研究機構，各大汽車公司也在研究這項技術。

 

       該技術的主要特點是將鋰離子電池中高度易燃的液態電解質替換為固態。因此，整個電池僅由“固體材料”組成，因此得名固態電池。為了生產這種電池，必須在高壓下將不同的材料（陽極、陰極和電解質）壓在一起。

 

       據外媒報道，來自德國亥姆霍茲國家研究中心聯合會Berlin和Hereon研究中心（Helmholtz-Zentrum Berlin and Hereon）、柏林洪堡大學（Humboldt-Universität zu Berlin）和聯邦材料研究與測試研究所（Federal Institute for Materials Research and Testing）的研究人員現已成功地觀察到這種固態電池的充電和放電過程。由Philipp Adelhelm教授和Ingo Manke博士領導的團隊對硫化銅（一種天然存在的礦物）作為固態電池陰極的反應進行了研究，且該電池的陽極采用的是鋰。電池的一個特點是在放電過程中會形成大的銅微晶。

圖片來源：德國亥姆霍茲國家研究中心聯合會

 

       大微晶的形成使得能夠通過X射線斷層掃描對反應進行詳細研究。因此，研究人員可以在3D中追蹤（放電）充電反應，并且第一次可以追蹤電池內陰極顆粒的運動。此外，研究還表明可以通過更高的壓力有效地減少開裂。

 

       該論文的共同第一作者Zhenggang Zhang博士和Kang Dong博士解釋道：“對于復雜的測量，我們不得不做出一些妥協并進行許多參考實驗，然而結果提供了對固態電池內部工作原理的詳細信息，并展示了如何改進其性能。”