温度和压力对金属固态电池中无法恢复的空隙的影响
Wahid Zaman1,2, Le Zhao3,4, Tobias Martin3
1Department of Mechanical and Aerospace Engineering, Princeton University, Princeton, New Jersey 08540, United States.
ACS applied materials & interfaces
|July 25, 2023
概括
了解压力和温度如何影响固态电池中空隙形成对于高容量运行至关重要. 这项研究揭示了这些因素如何使空隙填充和提高性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 电池技术 电池技术
背景情况:
- 全固态电池 (ASSB) 承诺高能量密度,但面临金属阳极降解的挑战.
- 树岩和空洞形成限制了金属电池的运行能力和寿命.
研究的目的:
- 为了研究压力和温度对空隙形成和在剥离过程中填充金属阳极的影响.
- 了解固态电池可逆运行和降解背后的机制.
主要方法:
- 利用三电极实验研究高容量 (5 mAh/cm2) 的阳极-固体电解质接口.
- 研究了堆压力和温度对金属变形和空虚消灭的影响.
- 研究了阴极-LLZO接口在全细胞性能中的作用.
主要成果:
- 堆压力和温度有效地促进了爬行诱导的空隙填充,并降低了电荷传输阻力.
- 在压力下的变形有助于在剥离过程中填空空隙,但不用于涂层.
- 温度显著影响固态电池的可逆运行.
结论:
- 压力和温度是管理ASSB中的金属行为的关键参数.
- 优化这些条件可以减轻降解机制,提高电池循环能力.
- 对温度效应的进一步研究对于推进固态电池技术至关重要.


