外部压力对固态电池热稳定性的影响

《ACS Energy Letters》：Role of External Pressure in Thermal Stability of Solid-State Batteries

本研究探讨了堆压对硫基固态电池热稳定性的影响，发现无外部堆压时界面易引发热失控，施加压力可延迟并减轻此现象。通过加速量热法和热电化学安全地图分析，揭示了界面行为与正极-锂相互作用的关键机制，确认堆压是提升电池热稳定性的关键设计参数。

　　

尽管固态电池（SSB）在提供更高的能量和功率密度方面具有巨大潜力，但其热稳定性和安全性仍需进一步研究。虽然堆叠压力被广泛认为可以提升电化学性能，但其在控制热稳定性方面的具体机制尚未明确。在这项研究中，我们探讨了基于硫化物的固态电池中堆叠压力与热稳定性之间的关系，以锂金属阳极和氧化物阴极界面处的电化学相互作用作为示例系统。加速率量热法表明，没有外部堆叠压力时，锂/固体电解质界面会迅速发生热失控；而施加压力则可以延缓自热的开始并减轻热级联效应的严重程度。我们为固态电池结构开发了一个机制性的安全模型，该模型能够捕捉异常使用条件下的界面行为与阴极-锂之间的相互作用。这些结果表明，堆叠压力是提高固态电池热电化学稳定性的关键设计参数。