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傳統鋰離子電池以其高能量存儲和快速充電能力，廣泛應用于電動汽車、無線耳機等日常設備中。然而，其液態電解質存在安全隱患，一旦損壞或過熱可能引發火災。為了解決這個問題，美國密蘇里大學的研究人員正在探索使用固態電解質開發更安全、更節能的固態電池。 固態電解質相較于液態電解質具有更高的安全性，但固態電池在性能上一直面臨挑戰。當固態電解質與陰極接觸時，會形成一層阻礙離子和電子自由移動的界面層，增加了電阻，損害了電池性能。這一界面層問題困擾了科學家十多年。 為了突破這一難題，密蘇里大學的研究團隊使用四維掃描透射電子顯微鏡（4D STEM），在不拆解電池的情況下檢查了其原子結構，這是該領域的一項革命性突破。通過這一技術，他們從根本上理解了電池內部的化學反應，并確定了界面層是固態電池性能問題的根源。 基于這一發現，研究團隊正致力于開發一種薄膜材料作為保護涂層，以防止固態電解質和陰極材料相互反應。這種涂層需要足夠薄以防止反應，同時不能太厚以至于阻礙鋰離子流動。團隊的目標是在不犧牲性能的情況下，讓固態電解質和陰極材料協同工作。 這項研究有望為固態電池的發展帶來重大突破，使固態電池更安全、更高效。隨著研究的深入和技術的不斷進步，固態電池有望在未來成為主流電池技術，為人類社會的可持續發展貢獻力量。 《賽特科技日報》網站（https://scitechdaily.com） |
