全固態(tài)電池常因無機陶瓷電解質(zhì)（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(wěn)定性；

這些電解質(zhì)難以承受正極材料在循環(huán)過程中的體積波動，可能導(dǎo)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(shù)研究院固態(tài)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(xué)王建濤，上海交通大學(xué)薄首行，寧波東方理工大學(xué)孫學(xué)良在國際知名期刊Nature Communications發(fā)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(xué)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(tài)電解質(zhì)彈性。通過精細調(diào)控合成冷卻速率，成功提高電解質(zhì)內(nèi)部缺陷密度，增強力學(xué)性能并降低機械失效風險。

力學(xué)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(xiàn)出更高的楊氏模量，在應(yīng)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(zhì)能更好適應(yīng)正極材料在循環(huán)中的體積變化，有效緩解應(yīng)變誘導(dǎo)的材料失效。

本工作展示了缺陷增韌策略在優(yōu)化電解質(zhì)力學(xué)性能與微觀結(jié)構(gòu)、提升全固態(tài)電池整體完整性方面的有效性，且無需改變化學(xué)組成。

綜上，作者提出一種基于缺陷增韌策略的鹵化物固態(tài)電解質(zhì)設(shè)計，通過調(diào)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(yīng)力，從而增強全固態(tài)電池的循環(huán)穩(wěn)定性。

該策略在不影響離子電導(dǎo)的前提下，實現(xiàn)了500次循環(huán)后容量保持率78.37%，為高能量密度、長壽命全固態(tài)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.

（來源：中國科協(xié) 版權(quán)屬原作者 謹致謝意）