中国の研究チームは、全固体リチウム金属電池の主要な技術的ボトルネックの 1 つに対処する上で大きな進展を遂げ、中国国営国家放送局の中央テレビ （ CCTV ） の 10 月 16 日の報告によると。この開発により、 100 kg のバッテリーパックで 1，000 km を超える走行距離を提供できる可能性があります。

従来の硫化物系固体電解質は、セラミックスと同様に非常に硬く脆いですが、リチウム金属陽極は柔らかく柔軟です。この 2 つの材料を組み合わせると、不均一な界面がイオン輸送を妨げ、充放電効率を低下させます。

この問題を克服するために、中国全土のいくつかの研究グループは、電極と電解質の間の固体 — 固体界面を改善することを目的とした異なるアプローチを開発しました。CCTV 報告書では 3 つの主要な方法が強調された。

1 つ目は、界面「仲介体」としてヨウ素イオンを導入した中国科学院物理研究所から来たものです。電池の動作中に、これらのイオンは電極と電解質の界面に移行し、リチウムイオンを引き付け、微細なギャップを埋めるのに役立ちます。この自己調整メカニズムは、材料間のより密接な接触を可能にし、実用的な固体電池の主要な課題の 1 つに対処します。

2 つ目の方法は、中国科学院金属研究所が開発したもので、機械的柔軟性に焦点を当てています。研究者たちは、構造的完全性を維持しながら、曲げやねじれに耐える能力を向上させ、電解質のポリマーベースのフレームワークを作成しました。試験により、改質材料は 20，000 回の曲げサイクルとねじれに損傷することなく耐えることがわかった。構造内の化学成分が追加され、リチウムイオンの移動性が向上し、材料のエネルギー貯蔵能力が最大 86% 増加しました。

清華大学の 3 つ目のアプローチは、フッ素化ポリエーテル材料を使用して電解質を強化することです。フッ素の高電圧に対する強い抵抗は、電極表面に安定なフッ素層を形成し、応力下の電気的破壊を防止します。改質した電池は ， 穿刺試験と 120 °C 熱試験に爆発なしで合格し ， 高充電レベルでの安全性と安定性の改善を示した。

これらの進歩を合わせると、中国の固体リチウム金属電池は、エネルギー密度と安全性の両方を大幅に改善できる段階に近づいていることを示唆しています。しかし、商用化前にはさらなる試験と産業検証が必要である。