东方理工孙学良&有研赵昌泰&吉林大学王大为&一汽孙焕丽最新综述：高压卤化物固态电池的新突破——界面挑战、材料创新与应用展望

第一作者：贡玥

通讯作者：赵昌泰*，王大为*，孙焕丽*，孙学良*

单位：吉林大学，有研（广东）新材料技术研究院，中国第一汽车集团有限公司，国联汽车动力电池研究院有限责任公司，宁波东方理工大学（暂名）

全固态电池作为新一代储能系统的潜力技术，因其高能量密度和卓越的安全性能备受关注。在众多固态电解质中，卤化物固态电解质凭借其优异的离子电导率、抗氧化稳定性以及机械可塑性，成为研究热点。然而，卤化物固态电解质与超高压正极材料之间的界面问题，仍是影响其电化学性能的关键瓶颈。例如，界面反应、机械失效以及离子/电子传输效率低等问题，显著限制了电池性能的提升。这些问题不仅在小规模的模具电池中体现，在多层堆叠后的软包电芯中更加严重。

近日，来自宁波东方理工大学（暂名）的孙学良教授联合有研（广东）新材料技术研究院赵昌泰教授、吉林大学王大为副教授和中国第一汽车集团有限公司固态电池课题组组长孙焕丽，在国际知名期刊Energy Storage Materials上发表题为“Advancing high-voltage halide-based solid-state batteries: Interfacial challenges, material innovations, and applications”的综述文章。该综述文章系统性梳理了卤化物基全固态电池在界面问题上的挑战，重点分析了这些问题的成因和机制，并提出了三种可能的解决方案，包括电解质设计与优化、正极表面改性以及复合正极的制备。同时，还探讨了从实验室研究向工业化应用转化过程中面临的现实难题，为高性能卤化物基全固态电池的未来发展指明了方向。

Advancing high-voltage halide-based solid-state batteries: Interfacial challenges, material innovations, and applications

要点1. 本综述全面总结了卤化物固态电解质（HSSEs）的工业化应用进展，涵盖从电解质设计到完整电池系统的多个关键环节。文章深入探讨了电解质优化、成本控制、空气稳定性、日历寿命以及大规模制造等关键因素。此外，还提出了高负载正极的设计策略，以实现卤化物基全固态电池（ASSBs）的高能量密度和稳定循环性能。

要点2. 本综述详细分析了HSSEs与多种高压正极材料界面处的失效机制，并针对这些问题提出了潜在解决方案，为开发高能量密度的卤化物基全固态电池提供了重要指导。这些研究不仅为技术突破提供了清晰路径，也为卤化物基全固态电池的商业化应用奠定了坚实基础。

要点3. 本综述针对HSSEs与高电压正极的界面问题和当前工业化应用挑战，分别从电解质设计（高离子电导率、高电压稳定性、粘弹性机械性能、低成本），正极表面修饰以及工业化挑战（空气稳定性、大批量生产、电芯设计和组装、电解质细化和日历老化问题优化）等角度提出了新的展望。

赵昌泰教授简介：教授级高级工程师，博士生导师，入选国家海外高层次青年人才计划。博士毕业于大连理工大学，后加入著名固态电池专家、中国工程院外籍院士孙学良教授的团队从事博士后研究。主要研究方向为锂空气电池、全固态电池的开发与应用研究工作，并在锂空气电池的空气电极设计、催化剂设计、固态电解质开发以及固态空气电极设计等方面取得多项突破性研究结果，在Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater.等国际顶级期刊发表SCI论文80余篇，被引用7611余次，H因子47；申请发明专利30余件。

王大为副教授简介：吉林大学材料科学与工程学院，副教授，博导。主要从事锂离子电池、全固态电池和轻合金腐蚀防护的研究。在Advanced Materials、Advanced Energy Materials、Corrosion Science、Journal of Magnesium and Alloys等期刊发表系列论文。

孙焕丽简介：中国第一汽车集团有限公司研发总院-高端汽车集成与控制全国重点实验室-固态电池课题组组长。主要研究方向为固态电池材料及体系开发、动力电池开发及验证等。

孙学良教授简介：中国工程院外籍院士、加拿大皇家科学院院士、加拿大工程院院士、加拿大西安大略大学终身教授、加拿大国家首席科学家、国际《Electrochemical Energy Reviews》创刊主编，现任宁波东方理工大学（暂名）讲席教授。主要从事固态电池、锂离子电池和燃料电池基础和应用研究，近年来在新型卤化物固态电解质及其全固态电芯开发方面做出了一系列原创性成果。在Nature Energy、Nature Nanotechnology、Nature Chemical Engineering等威期刊发表论文650余篇，被引用76999次，H因子147。曾荣获国际最具权威电池技术奖等荣誉。连续6年入选科睿唯安“全球高被引科学家”和“全球前2%顶尖科学家”榜单。申请56项专利（授权30项）。

贡玥，2022年本科毕业于吉林大学材料科学与工程学院，目前在吉林大学材料科学与工程学院攻读博士学位，主要研究方向为卤化物固态电解质与高电压正极的界面问题。