固态电池（SSB）目前被认为是未来有前途的电池技术之一。与目前用于手机、笔记本电脑和电动汽车的锂离子电池相比，SSB可以实现更高的能量密度和更好的安全性。因此除了研究机构，各大汽车公司也在研究这项技术。

 

       该技术的主要特点是将锂离子电池中高度易燃的液态电解质替换为固态。因此，整个电池仅由“固体材料”组成，因此得名固态电池。为了生产这种电池，必须在高压下将不同的材料（阳极、阴极和电解质）压在一起。

 

       据外媒报道，来自德国亥姆霍兹国家研究中心联合会Berlin和Hereon研究中心（Helmholtz-Zentrum Berlin and Hereon）、柏林洪堡大学（Humboldt-Universität zu Berlin）和联邦材料研究与测试研究所（Federal Institute for Materials Research and Testing）的研究人员现已成功地观察到这种固态电池的充电和放电过程。由Philipp Adelhelm教授和Ingo Manke博士领导的团队对硫化铜（一种天然存在的矿物）作为固态电池阴极的反应进行了研究，且该电池的阳极采用的是锂。电池的一个特点是在放电过程中会形成大的铜微晶。

图片来源：德国亥姆霍兹国家研究中心联合会

 

       大微晶的形成使得能够通过X射线断层扫描对反应进行详细研究。因此，研究人员可以在3D中追踪（放电）充电反应，并且第一次可以追踪电池内阴极颗粒的运动。此外，研究还表明可以通过更高的压力有效地减少开裂。

 

       该论文的共同第一作者Zhenggang Zhang博士和Kang Dong博士解释道：“对于复杂的测量，我们不得不做出一些妥协并进行许多参考实验，然而结果提供了对固态电池内部工作原理的详细信息，并展示了如何改进其性能。”