2、筛选 100 多种潜在添加剂，也曾萌生退意那么，这款电池具体是怎么造出来的？期间是否遇到一些难题？以下为大家一一讲述。
1）研究中，课题组先是针对锂离子电池、特别是固态电池的发展现状和应用难点加以了解。
2)考虑到锂离子电池的应用领域、以及电动汽车推广所面临的难题，他们将研究重心转移到开发一款高比能、高安全性、并能在低温之下工作的固态电池;随后，针对不同类型固态电池的特征、以及低温运行的可行性，研究团队在分析之后得出如下结论：开发一款聚合物基准固体电解质，并将其用于低温锂金属电池，会具备更强的实用性。
3)考虑到聚合物基电解质的问题，聚合物基体、锂盐、以及其他添加剂的选择极其关键。事实上在研究之初，他们原本想利用低熔点的添加剂来降低聚合物的结晶度，从而提高电解质的离子电导率;然而，他们发现添加剂的引入，会降低电解质-电极界面的稳定性和导电性，这就需要重新对添加剂进行选择。
4)一开始，他们针对 100 多种潜在添加剂进行不断尝试，但是这种办法极为耗时，甚至让人萌生退意。后来，他们学习了电池材料的高通量筛选技术，该技术可以迅速、准确地确定所需材料，能起到事半功倍的效果;随后，他们迅速开展材料筛选工作，确定了电化学稳定的聚合物基体。这种聚合物基体是一种锂盐，它具备熔点低、添加剂黏度合适、解离度高、易于成膜的优势;接着，利用不同材料的能级差别，研究团队定向设计出一种双层的固体电解质界面膜；这种膜的优势在于：高模量的内层固体电解质界面膜可以抵御枝晶生长，从而让无定形态的外层固体电解质界面膜，能够适应界面处的体积膨胀。正是凭借这一设计，才为本次锂金属准固态低温电池带来了更好的可行性;同时，凭借所选材料的物理性能和化学性能，锂离子在聚合物电解质的解离速度和传输动力学速率得以加快。此外，他们还对界面组分和结构进行定向调节，让锂离子的界面传输速率得以加快。

3、确定研究方案的理论可行性之后，接下来就要试验环境。期间，他们先后组装了纽扣电池、软包电池，并在不同温度之下测试电池的电化学性能；为了更加接近真实电池的情况，他们对电池的 N/P 比和 E/C 比加以严格控制，从而让最终研发的准固态锂金属电池具备实际应用的能力；日前，相关论文以《定制聚合物电解质离子导电性用于生产低温运行的准全固态锂金属电池》（Tailoring polymer electrolyte ionic conductivity for production of low- temperature operating quasi-all-solid-state lithium metal batteries）为题发在 Nature Communications[1]，李卓、郁睿是第一作者，郭新、中国科学院物理研究所研究员王雪锋担任共同通讯作者。

4、创办固态离子学实验室 11 年之久，主攻三类固体电解质材料；资料显示，郭新创办的校内固态离子学实验室已有 11 年之久。固态电池，是他和团队的主要研究方向。除了本次这款电池之外，多年来该课题组重点研究了三类固体电解质材料：第一类是氧化物陶瓷（Li7La3Zr2O12(LLZO)、La2/3-xLi3xTiO3(LLTO)），第二类是氧化物-聚合物复合固体电解质，第三类是聚合物固体电解质。另外，他们还设计并合成了两类新型固体电解质材料：LiTaSiO5 以及金属有机框架衍生固体电解质；其中，聚合物固体电解质能够做到阻燃，随意弯折并能制备成任意形态。进一步地，基于聚合物基固体电解质，他们还组装出一种固态电池，在磷酸铁锂正极的帮助之下，LiFePO4/固体电解质/锂电池的充放电循环达到 2000 次以上，容量保持率高达 88%；通过使用高镍三元正极，NCM811/固体电解质/锂电池的充放电循环也能达到 500 次以上，电池容量保持率达 81%。利用原位固化技术，课题组所研发的电池制作工艺，也能很好地与现有电池工艺兼容。
5、、以上种种，都是为了研发具有实际应用价值的高性能固态电池。凭借上述成果，研究团队开发了 Ah 级的软包电池，在实际工况条件之下展现出高安全、高稳定的循环性能。具体来说，课题组研发的固态软包电池可以在-58℃ 的低温之下工作，能够满足寒冷地区的使用需求。在实际工况之下，固态软包电池也能展现出高比能、高倍率、长循环的优势。同时，这款固态软包电池也顺利通过了针刺、机械碰撞、过充等滥用实验，具备极高的安全性;将研发宽温准固态锂电池;与此同时，基于本次锂金属准固态低温电池，他们计划研发宽温域的准固态锂电池，预计工作温度范围为-50℃ 到 70℃。为了突破聚合物基固态电池的工作温度壁垒，课题组拟通过材料筛选指导开发弱络合共聚物电解质。同时，其还将调整 Li+-偶极子作用和 Li+络合结构，促使电解质中可以形成 [聚合物-Li-塑化剂]+弱络合物，从而在聚合物-塑化剂邻近区域，快速形成 Li+导电亚结构，让 Li+的迁移不再依赖聚合物链弛豫。同时，他们还打算调整锂离子的络合结构，定向设计界面相的组成与结构，借此构筑稳定的电解质-电极界面，从而提高电解质界面的 Li+电导率，希望最终能够开发一款既安全、又实用的宽温域固态电池。