Acc. Chem. Res.综述：硫化物基全固态电池规模化的问题与进展

具有高离子导电性的固体电解质（SEs）是全固态电池（ASSBs）研究的基石，硫化物基SEs由于其特殊的室温离子导电性而引起关注，但硫化物基ASSB技术仍处于研究阶段。

这源于SEs在各个方面的复杂挑战：在空气中的稳定性较差，在基于溶液的电极制造中围绕浆料溶剂和聚合物粘结剂的组合问题，由于固体颗粒接触而产生的高界面电阻，以及电极制造和电池组装方面的可扩展性有限等。

在此，韩国首尔大学Jang Wook Choi，Kookheon Char及韩国建国大学Ki Jae Kim总结了硫化物基ASSBs最近的研究发展。关于增强硫化物SEs的空气稳定性，基于硬-软酸-碱（HSAB）理论加强金属-硫键产生了最显著的结果，但由此导致的能量密度牺牲和负极界面稳定性减弱需要得到解决。

电极制造技术方面，湿法化学涂层工艺可以利用从更成熟的锂离子电池 (LIB) 继承的专有技术和设施。然而，与浆液溶剂、SE 和粘合剂之间的极性不匹配有关的争论问题需要注意。

图1. 电池制造方案示意图

此外，使用带有纤维粘结剂的干膜的过程也引起了人们的兴趣，其降低了制造成本，保护了环境，并提高了体积能量密度。最后，作者综述了电池组装和操作的优化。

特别是在制造步骤和电池操作期间，普遍采用对每个单电池施加外部压力以实现高电池性能，通过将其与界面稳定性和稳健的颗粒间接触相关联来讨论加压的影响。基于迄今为止取得的重大进展，本研究旨在鼓励电池界利用广泛的专业知识来推进实际可行的基于硫化物的ASSB。

图2. 基于硫化物的ASSB的代表性电极制造工艺

Issues and Advances in Scaling up Sulfide-Based All-Solid-State Batteries, Accounts of Chemical Research 2021. DOI: 10.1021/acs.accounts.1c00333

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