对电动车来说，固态电池比锂电池具有更高的能量密度、支持更长行驶里程等优点，但由于固态电池阴极结构设计上的困难，这种电池距离实际应用仍遥不可及。不过，最近报道的一种全新阴极结构和相应的制造技术有望能克服这一难题。
可充电固态电池（完全固态，没有液态组件）长期以来一直被视作下一代能源储存技术，尤其是其在电动汽车和减缓气候变化等方面的应用。固态电池将比现在的锂离子电池更轻、能量密度更高、充电速度更快、提供更长的续航里程。
锂离子电池使用的液态电解质是电流在正极和负极（分别为阴极和阳极）之间流动的介质。但是这种液体会增加电池重量，而且具有易燃性。在固态电池中，由陶瓷、玻璃或聚合物制成的固体电解质更安全，因为在运输过程中不会有泄漏或飞溅，并且提高功率密度、增加循环性、延长保存期限。
基于液相烧结技术设计固态复合电极|参考文献[1]
论文的第一作者，南京林业大学材料科学与工程学院的陈继章教授表示：“到目前为止，大多数复合阴极制造技术所产生的电池性能甚至不能与现有的商用电池相比，更不用说超过它们达到3mAh/cm2（的面积容量）。”
这些阴极技术还需要添加过量的粘合剂和导电剂，以确保所有的活性颗粒均匀分布。这就降低了阴极的密度，增加了成本，并且在阴极和电极的界面上产生了大量的电阻。
因此，研究人员开发了一种全新的阴极组合物和相应的制造技术，克服这些挑战的同时能实现高面积容量。这一技术使得粘合剂和导电剂（氢氧化锂和硼酸）的添加量大大减少（减少到总质量的4%）。在阴极形成的烧结过程中，这些成分被用作添加剂。
烧结是一种通过热或压力将粉末压制成固体而不使其熔化成液体的方法。然而，在这种情况下，至少有一些组分仍然保持液相，而其他组分则保持粉末状，以促进颗粒之间的结合。
氢氧化锂和硼酸的熔点较低，在中等高温（约350℃）下会以液体形式渗入富镍锂化合物（LiNi0.8Mn0.1Co0.1，或称“NMC811”）的粉末中。这不仅使粉末颗粒之间能够进行密切的物理接触，而且还减少了对添加剂的需求，加速了材料的致密化过程。
掺杂NMC811复合电极的形态|参考文献[1]
由此合成的复合阴极具有良好的性能，在最高4.4V的电压范围内能达到8mAh/cm2以上的面积容量。预计这将用于制造能量密度达到500Wh/kg的固态电池，轻松超过当代锂离子电池100-265Wh/kg能量密度。
参考文献
编译：矩阵星
编辑：酥鱼
排版：尹宁流
通讯作者陈继章JizhangChen：南京林业大学材料科学与工程学院教授，博士生导师。2013年博士毕业于上海交通大学。已经发表SCI论文40余篇，研究方向包括锂离子电池、锌离子电池、超级电容器等电化学能量存储器件。
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发布期刊《纳米研究》NanoResearch
论文标题Liquid-phasesinteringenablingmixedionic-electronicinterphasesandfree-standingcompositecathodearchitecturetowardhighenergysolid-statebattery