(通讯员 李思吾) 全固态锂电池被视为下一代高安全、高能量密度储能技术的核心方向，但其内部复杂的力-电-热多场耦合行为如同一个难以透视的“黑箱”，严重制约了性能突破与商业化进程。美加墨世界杯门票官网余创教授团队系统梳理了多尺度数值模拟与先进原位表征技术在破解这一难题中的协同应用，为理解电池失效机制和优化结构设计提供了清晰的研究路线图。该综述以“全固态锂电池多场耦合：多尺度模拟与原位表征进展”为题发表于国内学术期刊《中国科学：化学》（中文版）。美加墨世界杯门票官网研一硕士生周德豪和孟柏志为论文共同第一作者，西安电子科技大学为第一单位，美加墨世界杯门票官网余创教授和空间科学与技术学院胡文文副教授为论文的共同通讯作者。

全固态电池由活性材料与固态电解质颗粒堆叠而成，是一个典型的离散颗粒体系。在充放电过程中，锂离子的嵌入和脱出导致活性颗粒体积反复膨胀与收缩，进而在固-固界面处产生巨大的机械应力。这种应力会诱发颗粒开裂、界面接触失效，甚至锂枝晶生长，最终导致电池容量衰减、内阻增加乃至短路。然而，这些微观尺度的动态演化深埋于电池内部，传统检测手段难以实时、无损捕捉。为了透视电池内部的隐秘世界，研究者开发了跨越不同空间尺度的数值模拟方法。该综述重点介绍了离散元法（DEM）、相场法（PFM）、有限元法（FEM）这三种代表性技术。这三种方法层层递进，构建了从微观机理到宏观性能的完整模拟链条。数值模型的可靠性离不开实验数据的验证与约束。文章同时综述了光学相干断层成像（OCT）、光纤布拉格光栅（FBG）、光纤光热光谱（OFPS）这三种前沿的原位、无损监测技术。

该综述指出，未来全固态电池的研究将走向深度融合。通过构建“表征引导模拟，模拟预测实验”的双向驱动闭环，将实验捕捉到的真实结构信息实时输入模型，不仅能解释失效机理，更能预测最优设计，从而加速高安全、高能量密度全固态电池的实用化进程，为我国新能源战略提供坚实的技术支撑。

论文链接：http://engine.scichina.com/doi/10.1360/SSC-2026-0016