AEM：低压条件下全固态电池加速退化的新思考

硫化物基全固态电池 (ASSB) 是解决储能系统安全问题的新一代电池。通过使用定制的电池提供持续的外部压力，精心设计的亲密接触，是克服与界面问题相关的化学机械失效的一种方法; 然而，这不是一个实用的方法。

在此，韩国科学技术院Hun-Gi Jung，世宗大学Seung-Taek Myung等人采用经典的纽扣电池在低压（约0.3 MPa）下对ASSB进行了评估，并证实正极失效是比界面接触损耗更影响容量保持率的因素。

此外，作者通过使用锂同位素（⁶Li）的飞行时间二次离子质谱检测得到，硫化物沿着正极的晶界注入，通过捕获活性锂，导致正极活性材料中的锂逐渐降低。

图1. 锂同位素（TOFSIMS）检测

总之，该工作通过X射线衍射(XRD)、能谱分析(EIS)、X射线能谱分析(XPS)和截面扫描电镜(SEM)对循环前后的样品进行了物理和化学反应分析，证实复合正极底部的失效比顶部的失效更严重，表明正极内存在不均匀反应。此外，可以通过密集的CAM分析确定S注入到正极初级粒子的晶界。注入的S倾向于与Li结合，形成电中性和热力学稳定的形式。利用锂同位素证实，主要与注入的S结合的Li源来自于Li(de)插层的层状正极。

在缺锂条件下，由于锂离子绝对量的减少，促进了正极的相变，从而缓解了结构不稳定性。由于这些复杂的因素，正极结构变得不稳定，发生相变，导致ASSB容量下降。因此，这种现象可以通过用EP电池抑制接触损耗来缓解。然而，在ASSB商业化之前，有必要了解和解决其低压运行中出现的问题。

图2. 硫化物基ASSB正极降解加速因子总结

New Consideration of Degradation Accelerating of All-Solid-State Batteries under a Low-Pressure Condition, Advanced Energy Materials 2023 DOI: 10.1002/aenm.202301220

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AEM：低压条件下全固态电池加速退化的新思考

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