摘要：近日，中核集团与清华大学联合团队首次利用中子成像技术，首次清晰捕捉到电池正极内部锂离子分布不均的关键问题，并成功实现锂浓度均匀分布。这项发现为开发更安全、更持久的新一代电池提供了重要科学支撑。

中国科学家取得全固态锂电池重大突破！

近日，中核集团与清华大学联合团队首次利用中子成像技术，首次清晰捕捉到电池正极内部锂离子分布不均的关键问题，并成功实现锂浓度均匀分布。这项发现为开发更安全、更持久的新一代电池提供了重要科学支撑。

全固态电池虽被公认为能源存储的终极形态，但过去科学家们就像在黑暗中进行精密手术，始终缺乏观测电极内部锂离子运动的"显微镜"。而这次发表在《能源与环境科学》的研究，首次通过中子深度剖面分析技术(NDP)捕捉到传统单层正极中纵向锂浓度梯度的精确数据，相当于给电池研发装上了原子级CT扫描仪。

这项技术的精妙之处在于其"无损探测"特性，当中子束穿透电池材料时，锂原子会像X光下的骨骼般清晰显现，科研团队由此发现传统正极存在严重的锂分布不均，某些区域锂浓度竟是其他部位的3倍以上，这种"贫富差距"正是导致电池性能衰减的元凶。更关键的是，他们通过梯度电极设计实现了锂离子的均匀分布，这个突破就像为拥堵的锂离子修建了立体交通网，让充放电过程变得高效有序。中子装置的灵敏度堪称一绝，能检测到百万分之一浓度的锂元素变化，比传统检测方法精确了两个数量级。

值得注意的是，这项研究背后站着中国自主创新的"大国重器"，原子能院依托中国先进研究堆研发的NDP装置，其空间分辨率达到10微米级，相当于能看清头发丝横截面上锂离子的分布差异。该团队十多年来持续攻关，使我国在中子分析技术领域跻身国际第一梯队，这次突破既是基础研究的胜利，也是高端仪器自主可控的典范。正如论文通讯作者柳明教授所言："就像GPS导航改变了出行方式，NDP技术将重塑电池研发范式。"

放眼全球电池竞赛，这项研究具有战略意义，当国外企业争相布局全固态电池专利时，中国科学家另辟蹊径，从底层检测方法突破瓶颈。美国橡树岭国家实验室虽也开展中子电池研究，但聚焦于硫化物电解质；而中核-清华团队独创的电极锂分布可视化方案，为破解"续航焦虑"提供了新思路。

这场"能源显微镜"的技术突破，或许正预示着：在碳中和的全球赛道上，中国科学家已找到换道超车的新支点。当锂离子在中子束下无所遁形时，下一代电池的进化之路也将愈发清晰。

信源：中核集团

来源：妖精不妖