日本东北大学先进材料研究所（WPI-AIMR）的研究人员开发了一种超声波焊接技术，能在几秒钟内实现锂金属与石榴石型氧化物电解质的结合，为固态电池制造提供了新路径。这项研究于2026年3月19日发表在《Small Structures》期刊上。

固态锂金属电池被视为下一代储能技术的关键方向。其中，石榴石型氧化物Li₇La₃Zr₂O₁₂（LLZO）因其高离子电导率和稳定性备受关注。然而，锂金属与陶瓷电解质之间的结合面临挑战，表面形成的绝缘层阻碍了润湿过程，影响电池性能。

研究人员采用超声波焊接（USW）技术，在室温下快速破坏绝缘层，使锂金属塑性变形并贴合LLZO表面。该过程无需熔化材料，仅需数秒即可建立紧密界面。Eric Jianfeng Cheng表示：“这是我们领域中一种未被充分探索的方法。据我们所知，在现有文献中，应用超声波焊接将锂金属直接与石榴石型氧化物电解质结合，在此背景下是前所未有的。”

实验结果显示，仅使用超声波焊接，界面电阻降至约225 Ω·cm²。结合薄金中间层后，电阻进一步降低至约1.5 Ω·cm²，成为室温处理界面中报告的最低值之一。对称电池测试证实了该技术的实用性。

这种快速、室温的结合策略为氧化物基固态电池提供了高效制造方案，有望推动电动汽车、可再生能源存储等领域发展。超声波焊接技术的应用，简化了固态电池的生产流程，提升了界面性能。

出版详情：作者：Tohoku University；标题：《A faster route to solid-state batteries? Ultrasonic welding creates lithium-garnet interface in seconds》；发表于：《Small Structures》(2026)。