黃富強(qiáng)上海交通大學(xué)講席教授。長期從事無機(jī)固體化學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計理論、能量轉(zhuǎn)換材料制備方法與“雙高”電源研究，破解能量密度與功率密度強(qiáng)制約的世界難題，實(shí)現(xiàn)特種裝備效能躍升。

固態(tài)電解質(zhì)是全固態(tài)電池的核心組成部分，基于電解質(zhì)與正負(fù)極材料間的離子遷移與電荷轉(zhuǎn)移，實(shí)現(xiàn)電化學(xué)二次電池對電能的安全高效存儲與穩(wěn)定釋放，被認(rèn)為是商用鋰離子電池的最終發(fā)展方向，可廣泛應(yīng)用于新能源汽車、規(guī)模儲能、消費(fèi)電子、航空航天等關(guān)鍵領(lǐng)域。隨著全球能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型加速和新能源產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，具有高離子電導(dǎo)率、強(qiáng)界面兼容性、高安全穩(wěn)定性的固態(tài)電解質(zhì)，已成為下一代電化學(xué)儲能技術(shù)發(fā)展的核心方向，在推動能源革命、支撐新能源業(yè)態(tài)升級方面發(fā)揮著日益重要的作用。

固態(tài)電解質(zhì)技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步依賴于材料體系的創(chuàng)新設(shè)計、離子傳輸機(jī)制的深度解析及工程化適配技術(shù)的迭代升級。近年來，科技工作者致力于新型固態(tài)電解質(zhì)材料開發(fā)、界面調(diào)控策略、失效機(jī)制解析等方面的研究，發(fā)展了硫化物、氧化物、聚合物及復(fù)合體系等多元電解質(zhì)類型，在離子電導(dǎo)率提升、界面阻抗降低、長循環(huán)穩(wěn)定性優(yōu)化等領(lǐng)域取得了一系列突破性進(jìn)展。為集中展示我國在固態(tài)電解質(zhì)領(lǐng)域的研究成果，推動技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，促進(jìn)同行之間學(xué)術(shù)思想的碰撞，《科學(xué)通報》組織出版“固態(tài)電解質(zhì)”專題。本專題特邀領(lǐng)域內(nèi)多位學(xué)者撰文，涵蓋了從材料設(shè)計、機(jī)制分析到技術(shù)應(yīng)用的最新成果。

圍繞固態(tài)電解質(zhì)材料創(chuàng)新與機(jī)制探索，裴非、黃云輝等人[1]聚焦動態(tài)鍵驅(qū)動的自修復(fù)聚合物電解質(zhì)，解析共價與非共價動態(tài)鍵的修復(fù)機(jī)理，闡明其對電解質(zhì)機(jī)械性能與界面穩(wěn)定性的協(xié)同調(diào)控作用，為聚合物基電解質(zhì)的長循環(huán)應(yīng)用提供新策略；龐越鵬、鄭時有等人[2]綜述機(jī)器學(xué)習(xí)在固體電解質(zhì)離子輸運(yùn)機(jī)制研究中的應(yīng)用，構(gòu)建材料結(jié)構(gòu)與離子傳導(dǎo)性能的映射模型，實(shí)現(xiàn)高性能電解質(zhì)的快速篩選與優(yōu)化，推動領(lǐng)域研究向智能化方向發(fā)展；朱虹等人[3]從晶格動力學(xué)視角揭示無機(jī)固態(tài)電解質(zhì)的離子傳導(dǎo)規(guī)律，總結(jié)晶格軟化、原子旋轉(zhuǎn)等關(guān)鍵調(diào)控路徑，為高性能無機(jī)電解質(zhì)的理性設(shè)計提供理論依據(jù)；徐吉健等人[4]突破傳統(tǒng)Debye-Hückel理論局限，提出“液態(tài)馬德隆勢”新框架，建立高濃度電解液的設(shè)計準(zhǔn)則，拓展電解液體系的創(chuàng)新邊界。

在固態(tài)電解質(zhì)界面工程與技術(shù)適配方面，陳楠、陳人杰等人[5]圍繞硫化物基固態(tài)鋰金屬電池負(fù)極界面工程，系統(tǒng)梳理界面改性方法與界面演化機(jī)制，為提升電池循環(huán)穩(wěn)定性與安全性提供技術(shù)支撐；崔光磊等人[6]評述硫化物固態(tài)電解質(zhì)膜的制備技術(shù)與挑戰(zhàn)，對比不同工藝的產(chǎn)業(yè)化適配性，明確硫化物體系實(shí)用化的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸；湯衛(wèi)平等人[7]分類總結(jié)全固態(tài)電池中固態(tài)電解質(zhì)的復(fù)合使用策略，解析填充型、層狀型復(fù)合體系的性能優(yōu)勢，為突破單組分材料性能局限提供新思路；趙寧、郭向欣等人[8]聚焦超薄固態(tài)電解質(zhì)在高能量密度電池中的應(yīng)用，綜述氧化物、硫化物及復(fù)合體系的制備工藝與性能調(diào)控方法，為高比能固態(tài)電池的器件集成奠定基礎(chǔ)；郭新等人[9]梳理聚合物基固態(tài)鋰離子電池的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展，剖析界面接觸、循環(huán)壽命等工程化難題，重點(diǎn)探討原位聚合技術(shù)的工藝適配性與規(guī)?；瘧?yīng)用前景。

由于本專題篇幅有限，未能涵蓋固態(tài)電解質(zhì)領(lǐng)域的所有最新研究成果。希望本專題能為相關(guān)領(lǐng)域研究者提供有益的借鑒與啟發(fā)，促進(jìn)固態(tài)電解質(zhì)及全固態(tài)電池技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，推動我國在該領(lǐng)域的創(chuàng)新突破與國際引領(lǐng)。最后，感謝所有作者、審稿人和編輯人員的辛勤工作與貢獻(xiàn)。

專題文章信息

1 林文杰, 高強(qiáng), 陳岱岱, 張峰華, 卞海林, 黃丹茹, 裴非, 黃云輝. 動態(tài)鍵驅(qū)動的自修復(fù)聚合物電解質(zhì)：分子結(jié)構(gòu)設(shè)計與表征分析. 科學(xué)通報, 2026, 71(10): 2135-2151

2 徐靖卓, 陳熙卓, 龐越鵬, 鄭時有. 機(jī)器學(xué)習(xí)輔助的固體電解質(zhì)離子輸運(yùn)機(jī)制研究進(jìn)展. 科學(xué)通報, 2026, 71(10): 2092-2103

3 官朝紅, 蔡任宇, 余湛, 符予成, 歐陽潤昕, 朱虹. 無機(jī)固態(tài)電解質(zhì)中的晶格動力學(xué)行為. 科學(xué)通報, 2026, 71(10): 2152-2170

4 李清源, 張昊, 徐吉健. 電解液設(shè)計：超越Debye-Hückel理論的新進(jìn)展. 科學(xué)通報, 2026, 71(10): 2104-2112

5 魏君，陳楠, 陳人杰. 硫化物基固態(tài)鋰金屬電池負(fù)極界面工程的研究進(jìn)展. 科學(xué)通報, 2026, 71(10): 2113-2123

6 孫德業(yè), 胡磊, 張?jiān)銎? 韓鵬獻(xiàn), 馬君, 董杉木, 崔光磊. 硫化物固態(tài)電解質(zhì)膜的制備技術(shù)與挑戰(zhàn). 科學(xué)通報, 2026, 71(10): 2171-2186

7 段瑩瑩, 梁一林, 陳俊超, 張果泰, 吳藝弘, 湯衛(wèi)平, 孫淑英. 全固態(tài)電池中固態(tài)電解質(zhì)復(fù)合使用研究進(jìn)展. 科學(xué)通報, 2026, 71(10): 2124-2134

8 王楠, 趙寧，郭向欣. 超薄固態(tài)電解質(zhì)應(yīng)用于高能量密度固態(tài)鋰電池研究進(jìn)展. 科學(xué)通報, 2026, 71(10): 2187-2203

9 任義, 李志勇, 付佳龍, 劉帥, 郭新. 聚合物基固態(tài)鋰離子電池的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展.科學(xué)通報 , 2026, 71(10): 2204-2224

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