目前人们仍未曾发展能够快速充放电功能的快速动力学的固态电池器件。有鉴于此，哈佛大学李鑫等发展了具有较高电极担载量和真实电池容量的快速动力学燃料电池器件，通过设计多级结构的复合材料电极，显著的改善电化学动力学。

主要内容

（1）

构筑的阴极真实容量达到3 mAh/cm²，而且能够在13~40 mA/cm²电流密度稳定的循环，倍率达到5C和10C。构筑的阳极能够打破大多数电极存在的充放电倍率和放电电压面临的局限。因此构筑的电池能够在室温以5C倍率进行4000圈快速充放电循环。

（2）

这项工作有助于理解限制电池难以实现快速充放电的电池动力学的关键问题，有助于设计高性能的固态电池。该电池在3~4 mAh/cm²的真实容量的充放电速率提高5~7倍，而且拓展了快速充放电的容量，真实容量能够达到10 mAh/cm²。

这种电极的设计理念的优势归因于纳米~微米尺度的电极和电解质颗粒之间的紧密接触，而且锂离子穿透微米尺度电解质颗粒过程的曲折度更低。这项工作为设计高能量密度和长循环稳定性的固态电池器件提供新型设计理念，有助于将高能量密度的固态电池实现实用化。

参考文献

Yichao Wang, Xin Li, Fast Kinetics Design for Solid State Battery Device, Adv. Mater. 2024

DOI: 10.1002/adma.202309306

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202309306