【儀表網 研發快訊】近日，機械工程學院2022級本科生喻錦松以第一作者身份在能源領域國際頂級期刊Energy Storage Materials(中科院一區，影響因子20.2)上發表題為“Stack pressure - A critical strategy and challenge in performance optimization of solid state batteries”的學術論文，系統分析了堆棧壓力在固態電池性能優化方面的重要作用和面臨的挑戰。王亞楠副教授為論文通訊作者，山東大學為第一完成單位和通訊作者單位。
固態電池作為下一代能源動力和存儲系統的核心，已經受到全球學術界與工業界的共同關注。然而至今為止，固態電池的實際應用仍面臨諸多挑戰，包括電極與固態電解質(SE)界面接觸不良、界面穩定性較差、SE與電極材料離子電導率低下等，并進一步影響固態電池的容量、倍率性能、循環壽命和安全性。現有研究表明，施加適當的堆棧壓力是改善固態電池界面接觸質量、增強界面穩定性以及提高材料離子電導率的關鍵因素。
為此，本文全面分析了堆棧壓力對固態電池中電極-固態電解質界面、電極材料和固態電解質材料的影響及機理，討論了能夠有效降低堆棧壓力的方法和策略。通過分析壓力對界面接觸質量及穩定性的影響，揭示了壓力可以改善電極與固態電解質的接觸，并優化離子電導率。然后分析了壓力對鋰沉積和鋰剝離過程的穩定作用，以及對鋰枝晶生長的抑制作用，這些是固態電池長期循環穩定性和使用安全性的關鍵。此外還討論了壓力對固態電解質和電極材料的影響，以期提升固態電池的整體性能和使用壽命。最后探討了使固態電池在較低堆棧壓力下仍能保持良好電化學性能的策略，并對未來的研究和發展方向進行了展望。
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