固态电池性能衰减“症结”何在？“人工智能显微镜”一探究竟

全固态锂电池：破解科技难题的新突破

近日，中国科学院金属研究所与加州大学尔湾分校的联合科研团队利用人工智能（AI）辅助的透射电子显微镜（TEM）技术，在原子尺度上揭示了全固态锂电池中正极/电解质界面的结构退化机制，这一发现有望为开发高性能全固态电池提供重要的理论指导。

全固态锂电池被视为下一代电池技术，因其具有高安全性、高能量密度和宽工作温度范围等优点。然而，电极和电解质之间的电化学不稳定一直是制约其性能和服役寿命的关键因素。这种不稳定性导致层状氧化物正极材料的结构发生变化，成为全固态锂电池性能稳定的最大障碍。

此次研究中，科研团队通过AI辅助的TEM技术，以原子级别的分辨率观察了材料内部结构，从而厘清了正极/电解质界面的结构退化机制，并揭示了全固态锂电池性能衰减的背后原因。这项研究不仅深化了对全固态锂电池界面行为的理解，还为解决当前全固态锂电池面临的技术瓶颈提供了新的思路和方法。

透射电子显微镜（TEM）作为一种重要的材料表征手段，其分辨率高达0.05纳米，相当于头发丝直径的百万分之一。借助AI技术的辅助，研究人员能够更高效地分析和处理大量复杂的显微图像数据，从而加速了科学研究的进程。

这一研究成果的发布，标志着在全固态锂电池领域的研究取得了重要进展。未来，随着对界面行为认识的不断深入和技术的不断创新，全固态锂电池有望在安全性、能量密度和使用寿命等方面实现显著提升，为新能源技术的发展带来新的机遇和挑战。