导师序言 

能源存储技术的革新是推动现代社会向清洁、高效能源转型的关键所 

在。在众多储能系统中,锂金属电池因其极高的理论能量密度被视为下一 

代电池技术的重要发展方向。然而,传统的液态电解质体系存在易燃、易泄 

漏、锂枝晶生长等问题,严重限制了锂金属电池的安全性和循环寿命。特别 

是在电动汽车、规模储能等对能量密度和安全性要求日益提升的背景下,开 

发兼具高能量密度、高安全性和长循环寿命的新型锂电池体系,已成为全球 

能源材料领域科学家共同面临的重大挑战和迫切需求。 

相比于液态锂离子二次电池,固态锂金属电池兼具高能量密度、高安全 

性和宽工作温度范围等优势,在未来电动汽车和智能电网等储能领域有广 

阔的发展前景。固态电解质因其本征优异的热稳定性、高机械强度及抑制 

锂枝晶的能力,成为突破当前技术瓶颈的关键材料。然而,电极材料与固态 

电解质材料之间较差的界面兼容性及较大的界面阻抗,阻碍了固态锂金属 

电池的应用。因此,实现高比能、长寿命固态锂金属电池的有效途径是构建 

稳定的电极材料/电解质界面,从而实现高效的界面离子输运过程。 

然而,如何构造兼具高离子电导率、低电极/电解质界面阻抗及循环过 

程中稳定的界面仍是现阶段固态电池发展亟须突破的技术难题。基于原位 

聚合策略的电解质结构与界面功能化设计是实现稳定界面的有效方法,有 

望突破当前固态锂金属电池存在的以上技术瓶颈。有鉴于此,研究团队从 

事高比能固态电芯开发超过10年,围绕固态电解质材料设计、界面结构优 

化、性能提升机理表征研究、固态储能器件组装等方面开展了较为系统的研 

究,并取得了一些具有重要理论意义和实际应用价值的原创性科研成果。 

刘琦博士的学位论文是固态电池界面调控与优化设计的研究前沿代 

表,也是本课题组在该领域研究工作的典范之作。该论文针对固态电池中 

电极/电解质界面相容性差等难题,创新地提出了一系列固态电解质结构设 

计与功能化调控的解决方案。通过系统研究新型固态电解质的构效关系及 

其与电极材料的界面构筑机制,揭示了界面微观结构演变及其离子运输特 

性,并建立了"组成-结构-性能"多尺度调控新方法,实现了电极与电解质界 

面的稳定化设计,获得了高性能高安全锂金属固态电池。该论文提出的系 

列固态电解质结构与界面优化设计策略具有较好的普适性,对推动长循环 

寿命固态储能器件的发展具有重要的理论指导意义和实际参考价值。 

李宝华 

清华大学深圳国际研究生院 

2025年5月于深圳