幾乎電池世界的每個人都在談論固態電池作為“下一個新事物”。商用鋰離子電池可以為手機，電動汽車(EV)和電網提供動力。然而，普遍的共識是，它們已接近其發展道路的終點，不久將需要新的東西。作為傳統鋰離子電池的替代品，預計固態電池更安全并且具有更高的能量密度。固態電池用固體聚合物或玻璃材料代替傳統的易燃液體有機溶劑電解質，不會燃燒，因此更安全。通常，它們還用鋰金屬箔代替石墨陽極，使能量密度增加兩倍或更多。但到目前為止，構成陰極(正極)的金屬氧化物與固體電解質之間的界面處的電阻太高，產生熱量并阻止快速充電和放電。

Atlantic Design&Manufacturing是東海岸領先的設計工程師貿易展，提供最新的3D打印，自動化和CAD / CAM軟件，包括FedEx，GE Appliances，Procter&Gamble以及其他數百種軟件。由Taro Hitosugi教授領導的東京工業大學和東北大學的研究人員在陰極材料和固體電解質之間開發了一系列薄膜層，大大降低了界面處的電阻。這兩個機構的研究最近發表在ACS應用材料與接口雜志上。

通過各種材料層的薄膜沉積在超高真空中制造測試電池。陰極(正極)是鋰 - 鎳 - 錳 - 氧化物(Li(Ni0.5Mn1.5)O4或LNMO)。這種材料被認為是有前景的，因為它具有比大多數現有鋰離子電池化學品產生的標準4.2伏更高的電壓電位(與鋰金屬陽極一起使用時為5伏)。為了制造硬幣配置的測試電池，將20nm厚的LaNiO3層(鑭 - 鎳 - 氧化物)沉積在由摻雜鈮的鈦酸鍶陶瓷(Nb：SrTiO3)制成的基板上。在其上沉積60nm厚的LNMO層，其與Li3PO4固體電解質直接接觸。在550nm厚的固體電解質的另一側的頂部放置500nm厚的鋰金屬層，其充當陽極(負電極)。

使用X射線衍射和拉曼光譜，分析了電池薄膜的晶體結構。“從Li3PO4層到LNMO層發現Li離子的自發遷移，在Li3PO4/ LNMO界面將LNMO的一半轉化為L2NMO，”研究人員稱，根據東京工業大學的新聞稿。根據發布的信息，在初始充電過程中發生反向遷移以再生LNMO。

也許更顯著，在電阻這個接口測量使用電化學阻抗譜-被發現是7.6歐姆，歸一化到電極面積(Ω厘米2)。據新聞報道，這比先前基于LMNO的固態電池的測量值小約兩個數量級。據東京工業大學(Tokyo Tech)稱，它甚至比使用LMNO的液體電解質基鋰離子電池更小。研究人員還發現，即使在100次充放電循環后，電池的性能也沒有下降。

雖然必須注意不要過多地研究非常小規模的電池，但Hitosugi教授及其團隊的工作解決了固態鋰電池進一步發展的絆腳石之一。如果他們的解決方案在商業用途擴展到全尺寸袋和圓柱形電池時證明是可行的，它可以推動改變游戲規則，備受期待的固態鋰電池的發展。