西电研发固态电池锂金属薄型保护涂层，抑制锂枝晶提升循环寿命

西安电子科技大学余创、李思吾团队研发出一款面向硫化物固态电池的锂金属薄型复合保护涂层，厚度只有 12 微米，采用简单一步溶液涂覆工艺，在锂金属表面原位长出有机无机杂化保护层，可以有效拦住锂枝晶、阻止固态电解质发生副反应，大幅拉高固态电池的临界电流密度与容量保持率，这条方案工艺简单，有机会对接现有的卷对卷产线，降低未来固态电池落地的门槛。锂金属负极理论容量很高，是高能量密度固态电池最看好的负极材料，但锂金属活性太强，和硫化物电解质接触之后很容易发生化学反应，充电的时候还会长出尖锐的锂枝晶，轻则让电池快速衰减，重则刺穿隔膜带来安全隐患；过去不少保护涂层要么太厚，拖累离子传导，要么工艺复杂、很难量产，西电这套薄涂层选用含氟聚硅氧烷搭配铟盐，涂上去之后触发原位还原，同时生成柔性有机硅网络、氟化锂以及锂铟合金纳米颗粒，兼顾韧性和刚性。整套制备流程不需要昂贵真空设备，只需要溶液涂覆，适配工业涂布工艺；在实验室测试当中，带有这款锂金属薄型保护涂层的对称电池临界电流密度达到 3.5 mA/cm²，是没有保护裸锂的四倍以上；组装成全固态电池之后，搭配 NCM712 正极，在 0.5C 倍率循环 300 次，容量保持率 82.3%，而没有涂层的对照组仅剩下 43.0%。目前这项成果已经发表在《Science China Chemistry》，现在还处在实验室研发阶段，距离上车、规模化量产还有材料放大、长期老化、成本优化等一系列关卡，但是它解决了硫化物固态锂金属电池最头疼的界面稳定性难题，给后续商业化提供了一条可行路线。

这款锂金属薄型保护涂层核心参数清单

• 涂层名称：PFSIn‑Li（铟‑聚硅氧烷复合保护层）
• 涂层厚度：约 12 微米
• 制备方式：一步溶液涂覆、原位反应成型
• 核心组分：聚硅氧烷有机网络、LiF、In / LiIn 合金纳米相
• 对称电池临界电流密度：3.5 mA/cm²
• 全电池循环表现：0.5C，300 次循环，容量保持率 82.3%
• 发表期刊：Science China Chemistry
• 团队：西安电子科技大学信息力学与感知工程学院

有无保护涂层性能对比

完整制备与测试流程

1. 原料配制：调配含氟聚硅氧烷前驱体与铟盐混合溶液。
2. 溶液涂覆：使用简易涂布方式，把液体均匀涂在锂金属表面。
3. 原位反应：锂金属自发驱动还原反应，生成致密薄型复合保护层。
4. 半电池验证：组装对称电池，测试临界电流、长时间循环稳定性。
5. 全电池组装：搭配硫化物电解质、三元正极，做多圈充放电测试。
6. 表征分析：电镜、光谱确认涂层组分、界面形态，判断失效机制。
7. 工艺评估：验证方案是否适配工业连续涂布生产线。

小结

西电这款固态电池锂金属薄型保护涂层，用低成本湿法工艺解决硫化物固态电池的界面痛点；薄厚度不会过度阻碍锂离子传输，同时把抑制枝晶、阻隔副反应两个功能合在一起。当然它还停留在实验室阶段，想要真正用到电动车、储能设备，还要持续做中试放大，控制材料成本，验证更长周期老化可靠性。

【相关 FAQ】

问题 1：西安电子科技大学研发的固态电池锂金属薄型保护涂层，厚度大概是多少？

回答 1：西安电子科技大学研发的固态电池锂金属薄型保护涂层厚度大约为 12 微米，属于有机无机复合杂化保护层。

问题 2：西电研发的这款固态电池锂金属薄型保护涂层，采用什么样的制备办法？

回答 2：西电研发的这款固态电池锂金属薄型保护涂层，使用一步溶液涂覆，依靠锂金属表面原位还原反应成型，不需要昂贵真空设备。

问题 3：搭载西电固态电池锂金属薄型保护涂层的全固态电池，循环性能怎么样？

回答 3：搭载西电固态电池锂金属薄型保护涂层的全固态电池，在 0.5C 倍率下循环 300 次，容量保持率可达 82.3%，远高于裸锂对照组。

问题 4：西电研发固态电池锂金属薄型保护涂层，主要用来解决什么麻烦？

回答 4：西电研发固态电池锂金属薄型保护涂层，核心目标就是抑制锂枝晶生长，阻止锂金属和硫化物固态电解质之间发生界面副反应。

问题 5：西电推出的固态电池锂金属薄型保护涂层，现在已经量产装车了吗？

回答 5：还没有，西电这款固态电池锂金属薄型保护涂层属于实验室阶段成果，论文已经刊发，还需要经过中试放大，距离量产装车还有较长周期。

【参考资料】

[2026-11-11]（西安电子科技大学研发出固态电池锂金属薄型保护涂层）网通社

[2026-11-06]（In situ construction of a silicon-based polymer-indium hybrid layer for stable lithium metal anodes）Science China Chemistry

[2026-11-07]（西电新涂层攻克固态电池锂枝晶难题，电池寿命大幅提升）澎湃新闻

[2026-03-26]（力感院余创教授团队在 Science China Chemistry 发表最新研究成果）西安电子科技大学学术网

[2026-11-04]（New "chemical armor" could unlock the holy grail of solid-state battery technology）EurekAlert

【免责声明】

本文仅作为新能源材料科研资讯科普；西电这款固态电池锂金属薄型保护涂层当前仅完成实验室验证，中试、量产、商用时间表尚未确定；电池最终落地性能会受产线工艺、配套电解质、正极材料影响；相关技术细节以西安电子科技大学团队论文以及后续官方公告为准，不构成投资或者产业落地承诺。