东京工业大学，东京大学，国立先进工业科学技术研究所和日本工业大学的科学家通过实验证明，清洁的电解质/电极界面是实现高容量固态锂的关键电池。他们的发现可能为改进电池设计铺平道路，从而提高移动设备和电动汽车的容量，稳定性和安全性。

液态锂离子电池无处不在，在大多数日常移动设备中都可以找到。液态电池虽然具有很多优势，但也带来了明显的风险。近年来，在因设计错误导致智能手机爆炸而导致电池的液体电解质泄漏并着火之后，这一点已为公众所了解。

制造成本，耐用性和容量等其他缺点导致科学家们研究了另一种技术：固态锂电池(SSLB)。SSLB包括在充电和放电期间交换锂(Li)离子的固体电极和固体电解质。其更高的能量密度和安全性使SSLB成为非常强大的来源。

但是，阻止SSLB的商业化仍然存在许多技术挑战。对于当前的研究，研究人员进行了一系列实验并获得了可将SSLB的性能提升到更高水平的见解。负责这项研究的东京理工大学的Taro Hitosugi教授解释了他们的动机：“ LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4(LNMO)是SSLBs正极的有希望的材料，因为它可以产生相对较高的电压。在这项研究中，我们证明了电池在2.9和4.7 V电压下工作，并同时在电解质/电极界面实现了大容量，稳定的循环以及低电阻。”

先前的研究表明，在基于LNMO的SSLB中，实现清洁的电解质/电极界面对于实现低界面电阻和快速充电至关重要。科学家们还指出，锂离子在制造时会自发地从Li3PO4(LPO)电解质迁移到LNMO层，从而在LNMO中形成LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4(L 2 NMO)相，其分布未知，并且会影响电池性能。

该小组研究了L 2 NMO相的状态，分析了在充电和放电过程中Li 0 Ni 0.5 Mn1.5O 4(L0NMO)和L 2 NMO相之间的晶体结构变化。他们还研究了在真空中制造的干净LPO / LNMO界面上L 2 NMO的初始分布，以及电极厚度的影响。

引人注目的是，清洁接口在SSLB的充电和放电过程中促进了Li的嵌入和脱嵌。结果，具有干净接口的SSLB的容量是传统基于LNMO的电池的两倍。此外，这项研究标志着首次在SSLB中的L0NMO和L 2 NMO相之间发现了稳定的可逆反应。

东北大学的助理教授河之秀行(Hideyuki Kawasoko)以及该研究的主要作者指出：“我们的发现表明，形成无污染，干净的LPO / LNMO接口是增加SSLB容量同时确保低接口电阻以实现快速充电的关键。 ”

除移动设备外，SSLB还可以在电动汽车中找到家，为此，成本和电池耐用性成为广泛商业化的主要障碍。这项研究的结果为未来的SSLB设计提供了重要的见识，并为从化石燃料向更环保的运输方式过渡铺平了道路。注意SSLB的出现!