中国研究团队开发出一种薄型保护涂层，有望克服高容量长寿命电池面临的一项主要障碍。在实验室测试中，采用该处理方式锂金属的固态电池在300次充电循环后仍保持82.3%的初始容量，而使用未处理锂金属的电池仅保持43.0%。

西安电子科技大学的研究人员制备出一种可与锂金属反应生成保护屏障的简单液态涂层。相关成果发表于Science China Chemistry，为电动汽车与储能领域更安全、更耐久的电池提供了一条可能的技术路径。

锂金属负极与硫化物固态电解质的界面失稳问题

锂金属在储能领域长期被视为理想负极材料，其理论单位质量电荷储存能力接近传统锂离子电池所用石墨的十倍。这一容量优势可使电池在更轻的重量下储存更多能量，并有可能支撑更长的续航里程。

针对该问题，Siwu Li、Weiwei Wu与Chuang Yu教授领导的研究团队将硅基聚合物与氯化铟复合。该混合物涂覆于锂金属后，在厚度仅12微米（约0.00047英寸）的柔性保护膜内生成氟化锂与锂铟合金纳米颗粒。

通讯作者Siwu Li表示，该杂化层起到选择性屏障的作用：聚合物骨架提供柔韧性，吸收锂在膨胀与收缩过程中产生的机械应力；氟化锂相阻挡电子传输，抑制枝晶形核；锂铟合金纳米颗粒则起导流作用，引导锂离子均匀沉积，而非堆积成危险的尖峰结构。

实验室测试中的电化学性能提升

经涂层处理的锂电极可承受3.5毫安每平方厘米的临界电流密度，为未处理锂金属所达到的0.8毫安每平方厘米的四倍以上。在采用镍钴锰氧化物正极与硫化物固态电解质的完整电池中，受保护电极的初始容量为129.8毫安时每克，在0.5C倍率下循环300次后保持82.3%。

光谱分析与电子显微镜表征确认了涂层的组成，并显示其形成致密、均匀、无可见裂纹或空隙的薄层。

更简化的电池改进路径

该涂层有助于缓解锂金属与硫化物固态电解质之间的化学不稳定性，这是固态电池开发中的一项主要挑战。

由于保护层由施加的液体原位形成，该工艺可能与现有工业涂布设备兼容，无需昂贵的真空处理环节。研究团队还计划探索铟的替代元素，包括锡与锌。

尽管商业化性能尚未得到验证，该结果为提升高能量密度锂金属电池的稳定性与循环寿命提供了一条可行路径。

引用信息：Kun Song, Qun Zhao, Xianbo Zhao, Siwu Li, Jun Liu, Haitao Chen, Weiwei Wu and Chuang Yu, In situ reductive construction of a silicon-based polymer/indium alloy hybrid layer for stable lithium metal anodes in sulfide solid-state batteries, Science China Chemistry, 2026年8月6日. DOI: 10.1007/s11426-026-3450-y