中国科学院金属研究所科研团队通过原位透射电镜技术，首次在纳米尺度揭示了固态电池短路的动态失效机制，并开发出新型复合电解质解决方案。该研究为固态电池商业化提供了关键技术突破。

01短路机制的动态观测

研究团队构建了纳米级电化学测试平台，实时捕捉到锂枝晶穿透电解质的全过程：

1. 晶界缺陷处形成局部电流集中

2. 锂金属沿晶界定向沉积

3. 枝晶突破电解质引发短路

实验证实，传统无机电解质的晶界阻抗是诱发短路的根本原因。

02复合电解质设计原理

针对短路机制提出的解决方案：

1.结构设计

• 无机骨架提供机械强度

• 有机网络填充晶界空隙

• 梯度界面缓冲应力集中

2.性能优势

• 室温离子电导率提升至8.7×10⁻⁴ S/cm

• 临界电流密度达2.3 mA/cm²

• 循环200次无枝晶穿透

03技术突破意义

1. 首次建立短路过程的动态模型

2. 验证界面工程对枝晶抑制的有效性

3. 为电解质材料设计提供新范式

该研究将推动固态电池从实验室走向产业化，相关成果已发表于《美国化学会会刊》。

《美国化学会会刊》（JACS）

图片来源：JACS网站、云帆固态电池、百家号/视觉中国