鋰離子電子自1991年投入市場以來一直備受矚目，在3C領域（通訊領域、計算機領域、消費電子產品）應用廣泛。然而，其有限的能量密度、功率密度以及安全隱患等亟待解決的問題限制了鋰離子電池的發展。易燃易爆的有機電解液是引起鋰離子電池安全問題的關鍵因素，不少安全事故是由于鋰離子電池電解液起火造成的，如波音787飛機安全事故，動力汽車起火事件。因此，替換現有的商業化電解液，采用固體電解質的全固態電池是解決鋰離子電池安全問題的根本途徑。
2014級碩士研究生譚瑞同學在潘鋒教授的指導下，與學院的博士后、同學與工程師開展交叉學科、協同創新的合作研發，開展新型全固態電池的設計及相關材料的合成，并且積極與實驗經驗豐富的研究生和博士后合作，首次將高容量硅酸亞鐵鋰（Li2FeSiO4）正極材料，其容量（250mAh/g）大大地超過了我們常用的鈷酸鋰和3元材料容量（150mAh/g）正極材料，應用于聚氧乙烯基全固體電池。該電池在100℃具有優越的倍率性能（30 C容量有67.5mAh/g）以及較高的比容量發揮（1C容量有258.2 mAh/g），有望作為電動汽車動力電池在較高溫下得到廣泛應用。該工作以通訊的形式發表在納米材料與新能源領域的國際頂級雜志 Nano Energy （SCI 影響因子10.3）雜志上。
譚瑞同學與博士后楊金龍和鄭家新（3位都是文章共同第一作者）合作，在學院其他同學和工程師的支持下，在研究生第一年就完成了該工作，這是北大新材料學院2014級研究生以第一作者發表的首篇學術論文，也是碩士研究生首篇發表在國際一區雜志上，這是對北大新材料學院所有學生一個很好的一個激勵。
目前深研院新材料學院的研究生們正在努力，通力合作，陸續將更加優秀的研究成果形成原創的專利，并投到高影響力的科學雜志上。同時，學院的全體師生正在積極響應北京大學創建世界一流大學的號召，共同努力把新材料學院建設成國際一流的材料科學與工程學院。
在該研究工作中，第一次組裝了基于硅酸亞鐵鋰（Li2FeSiO4）的全固態電池。該電池在1C條件下，具有高的比容量258.2 mAh g?1，并且在30C的大電流條件下，也有67.5 mAh g-1的容量體現。高的容量體現和優越的倍率性能，是由于硅酸亞鐵鋰的鋰離子擴散率和電子導電率從300K升為至373K提高了近4個數量級。
（a）基于碳包覆的硅酸亞鐵鋰和有機聚合物電解質（PEO-Al2O3-LiTFSI）的工作示意圖。（b）電池未經過電化學活化和高溫處理時的正極-電解質截面元素能譜圖。（c）電池經過電化學活化和高溫處理時的正極-電解質截面元素能譜圖。（藍色代表硫元素，黃色代表硅元素）（d）聚氧乙烯鏈和鋰鹽（LiTFSI）包裹硅酸亞鐵鋰的單顆粒示意圖。
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