孙学良/王春生，最新AM综述！

目前，全固态电池（ASSB）因其前所未有的安全性和高能量密度而引起了广泛兴趣，且在实现固态电解质（SSE）的高室温离子电导率和良好空气稳定性、缓解电极-电解质界面挑战及开发可行制造工艺方面取得了重大进展。随着基础研究的进步，基于无机SSEs的全固态软包电池已显示出巨大的产业化潜力。

在此，加拿大西安大略大学孙学良教授、美国马里兰大学王春生教授等人全面总结了基于无机SSE的全固态软包电池的最新进展，并强调了制造其基本组件（如超薄SSE膜、片状厚固态电极和双极堆叠等）的各种挑战。

首先，作者讨论并比较分析了最先进的制造方法。接下来，为了促进ASSB的商业化并将基础研究与实际应用联系起来，作者对直接影响所有固态软包电池能量密度的关键参数进行了数值研究，包括SSE厚度、活性材料含量和利用率、质量负载、固态电极的面积容量、N/P比和锂金属厚度等。此外，作者还提供了来实现能量密度目标的一组指标。最后，作者强调了实现全固态软包电池的有前途方向和可行策略。通过这篇综述，作者希望促进具有高能量密度和出色安全性的无机全固态软包电池的开发。

图1. 制造薄无机SSE膜的各种策略

作者提出了未来应致力于的几个有前景方向：

（1）开发薄而坚固的SSE膜。锂离子导电聚合物可作为粘结剂用于SSE膜制备；应尝试直接合成空气稳定的SSEs或设计表面保护层来开发空气稳定的SSEs膜；建议探索新的基于阴离子框架的超离子导体。

（2）制备高面容量厚固态电极。作为指导方针，应开发面容量为4~8 mAh cm^-2且活性材料利用率高的厚固态电极。对依赖于扩散的固态电极，应开发室温下具有高离子扩散率的快充电极材料。此外，应研究循环过程中活性材料体积变化对ASSBs性能的影响并确定最佳外部压力。

（3）采用双极堆叠。为实现多层全固态软包电池，双极板应对正负极都表现出优异稳定性。此外，金属双极板应耐受各种SSE。最后，应开发适合双极堆叠ASSB的热管理系统。

（4）优化ASSB运行压力和宽温度窗口。应检查ASSB的低温性能，未来还应确定制备和运行全固态软包电池的最佳可行压力。

图2. 实现全固态软包电池的有前途方向和可行策略

Progress and Prospects of Inorganic Solid-State Electrolyte-Based All-Solid-State Pouch Cells, Advanced Materials 2022. DOI: 10.1002/adma.202209074

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