固態鋰金屬電池因具備高能量密度與高安全性，被視為下一代動力電池發展的關鍵方向。然而，其產業化進程面臨兩大核心挑戰：一是固態電解質本身的離子電導率較低，二是固態電解質與電極之間的固-固界面穩定性不足。尤其在極端工況下，如大電流密度充放電或低溫環境，界面失效問題更為突出，成為制約技術突破的關鍵瓶頸。

傳統鋰金屬負極表面形成的富無機組分固態電解質界面（SEI）雖具有高楊氏模量，但其“本征脆性”導致在電池循環過程中易發生脆性斷裂。這種斷裂會引發鋰離子傳輸動力學受阻，進而加劇鋰枝晶生長與界面副反應，最終使固態電池在嚴苛工況下的長效穩定性難以實現。這一機制性問題長期困擾著領域內研究者。

針對上述難題，天津大學與清華大學深圳國際研究生院的研究團隊通過跨學科協作，提出“塑性富無機SEI”的創新設計理念。團隊開發出一種新型塑性SEI材料，該材料不僅具備優異的機械性能與鋰離子傳輸性能，還通過梯度親鋰/疏鋰特性設計，有效解決了固-固界面在大電流密度與低溫條件下的穩定性問題。實驗數據顯示，搭載該材料的固態電池在極端工況下的循環壽命顯著提升，突破了長期制約產業化的技術瓶頸。

相關研究成果于近日以“用于固態電池的塑性固態電解質界面”（A ductile solid electrolyte interphase for solid-state batteries）為題，在線發表于國際頂級學術期刊《自然》（Nature）。該研究通過材料結構創新與界面工程優化，為固態電池的商業化應用提供了關鍵技術支撐，標志著我國在新能源電池領域取得重要進展。

據公開資料顯示，該研究得到國家自然科學基金、國家重點研發計劃、深圳市科技計劃及鵬瑞起航計劃等項目的聯合資助。研究團隊表示，后續將圍繞材料規模化制備與電池系統集成開展進一步探索，推動技術從實驗室向產業端的轉化。