韩国一个联合研究团队近期通过结构设计，成功提升了全固态电池的性能，而无需依赖昂贵的金属材料。这项研究为解决该类型电池在成本、性能与安全性平衡方面的难题提供了新思路。

该团队由韩国多所大学的教授共同领导，包括材料科学与工程系的徐东华教授。相关成果已在学术期刊《自然通讯》上发表。研究聚焦于使用低成本锆基卤化物作为固态电解质，并通过引入氧或硫等二价阴离子来调控其晶体框架结构，从而拓宽锂离子传输路径，实现更高的离子电导率。

实验结果显示，经过结构设计的固态电解质在室温下的离子电导率最高可达约1.78 mS/cm，达到实际电池应用所需水平。相较于传统锆基电解质，其锂离子迁移率提高了2至4倍。

研究团队采用了超高分辨率X射线散射、对分布函数分析等多种高精度分析技术，并结合理论计算，验证了结构调控对离子传输的促进作用。

该研究的主要作者之一金在胜表示，这项工作将电池材料开发的重点从“使用什么材料”转移到“如何设计它们”。徐东华教授指出：“通过这项研究，我们提出了一种设计原则，该原则能够利用廉价的原材料同时提高全固态电池的成本和性能。它在工业应用方面具有很高的潜力。”

这项研究为开发兼具高安全性、良好性能与较低成本优势的下一代全固态电池提供了重要的技术路径。

更多信息：作者：Jae-Seung Kim 等人，标题：《二价阴离子驱动的锆基卤化物固体电解质框架调控及其在全固态电池中的应用》，发表于：《自然通讯》(2025)。期刊信息： 《自然通讯》