摘要：4月18日，国际顶级学术期刊Science在线发表西南交通大学“轨道交通牵引供电安全保障技术”国家重点领域创新团队参与完成的科研成果Fatigue of Li metal anode in solid-state batteries。该项目是电气工程、化学、材

4月18日，国际顶级学术期刊Science在线发表西南交通大学“轨道交通牵引供电安全保障技术”国家重点领域创新团队参与完成的科研成果Fatigue of Li metal anode in solid-state batteries。该项目是电气工程、化学、材料、力学等多学科深度交叉融合的成果，由西南交通大学、同济大学和华中科技大学等单位合作完成，未来技术研究院刘毅杰老师是该论文的共同第一作者。

Science在线发表学校参与完成的科研成果

近年来，随着新能源汽车蓬勃发展，人们对动力电池的能量密度和安全性提出了更高的要求，锂电池固态化被认为是提升电池安全性和能量密度的革命性解决方案，由此固态锂电池在全球范围内引起学术界和产业界的广泛关注。然而，在固态锂电池运行过程中，因锂枝晶生长引起的电池失效和安全隐患严重阻碍了其实际应用，亟需在充分掌握电池失效机制的基础上，开发提升电池性能的新技术。

疲劳是金属材料在承受循环载荷作用时普遍面临的问题，这种载荷会在远低于极限拉伸强度的应力水平下诱发微裂纹和断裂失效。研究团队发现，金属锂负极在受到可逆剥离/镀层引起的循环机械载荷作用时发生了因疲劳造成的失效，证明了疲劳是锂金属的固有特性，其在固态锂电池中也遵循经典的疲劳定律。这一发现是对固态锂电池现有失效机制的新认知，加深了对固态锂电池失效过程的理解。

此研究成果不仅揭示了金属锂疲劳失效是固态锂电池循环过程中性能劣变的主要原因，同时也提出了通过提高疲劳强度来改善固态锂电池循环稳定性的新策略，对实现下一代长寿命固态锂电池具有重要的指导意义。

▲固态锂电池中金属锂负极疲劳失效示意图

通过锂合金化增加疲劳强度改善固态锂电池循环稳定性

未来技术研究院是西南交通大学主动服务国家重大战略需求、深入推进学科交叉融合的重大举措，致力于高质量建设学校人才特区。刘毅杰老师于2024年3月加入学院吴广宁教授团队，同年入选国家博士后创新人才支持计划（博新计划），获批国家自然科学基金青年项目。

建院3年来，学院重点建设新能源、新材料与医工交叉等新兴学科，着力组建大团队、孵化大平台、争取大项目、孕育大成果、培育大人才。获批国家高层次人才项目3项，国家重点研发计划项目1项，国家自然科学基金面上项目3项、青年基金项目3项，国家博士后创新人才支持计划项目（博新计划）1项、国家资助博士后研究人员计划项目2项，四川省自然科学基金项目3项；获得四川省科学技术进步奖一等奖1项、中国电工技术学会科技奖2项，詹天佑铁道科学技术奖1项，着实发展成为学校人才引育留用的特区、学科交叉融合的先锋、未来技术探索的窗口。

内容来源：西南交通大学 未来技术研究院

作者：铁怀江

本期编辑：交大新媒体中心 马晓悦

头图尾签：罗佳佳 侯孟廷

来源：橘子爱科学