Angew. Chem. Int. Ed. 2026, 65, e20281.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202520281
國立臺灣大學化學系劉如熹教授團隊與國家同步輻射研究中心合作，於 Angewandte Chemie International Edition 發表固態鋰電池之操作中奈米尺度鋰離子動態研究。研究團隊以 Li3InCl6 鹵化物固態電解質與 LiCoO2 複合正極為模型，建立同步輻射 X 光繞射（SXRD）與 X 光奈米繞射（XND）方法，直接觀察固態電解質晶格於充放電過程中之鋰離子嵌入、脫出與擴散不均勻性。
研究顯示，Li3InCl6 特定布拉格繞射峰會隨電池循環產生角度位移，反映鋰離子於固態電解質晶格中之重新分布。其三階段演化揭示界面阻抗與電荷排斥力對鋰離子傳輸動力學之競合關係。進一步之 XND 奈米空間映射指出，高結晶性區域可作為跨越固態電解質/正極界面之優先離子傳輸通道，而高瞬時充電速率比整體充電深度更容易造成不可逆鋰離子擴散。XAS、Raman 及固態 NMR 亦證實此現象來自晶格扭曲與鋰離子動態，而非材料分解。
本研究突破過去固態電池中鋰離子擴散難以於奈米尺度直接追蹤之限制，展示多模態操作中繞射技術可解析複合正極內固態電解質之微觀傳輸路徑，為全固態鋰電池界面設計、快速充電條件及高效離子通道工程提供關鍵依據。
