Mater. Today综述：将多物理机制与固态电池的性能和衰减联系起来
兔兔
固态电池在许多应用相关的运行条件下的行为本质上是多物理和多尺度的，包括电化学性能和化学稳定性，以及多组分的热和机械性能。有鉴于此，英国伦敦帝国理工学院Gregory J.Offer和北京航空航天大学刘新华讲师等人综述了固态电池多尺度物理-电化学相互作用及降解机理的研究进展。
本文要点：
1）这篇综述的主要目的是批判性地分析在不同运行条件下控制固态电池性能和降解行为的潜在多物理机制。综述了近年来固体电池电化学实验研究和计算研究的进展，旨在解决以下问题及其对未来研究方向的启示：
（i）不同无机SEs的电化学、化学、热、力学性能对固态电池性能的影响是什么？其他电池组件（如电极、添加剂和集流体）的特性如何影响整个电池行为？
（ii）哪种降解机制在固态电池中占主导地位？不同的运行条件对固态电池失效模式有哪些影响？
（iii）固态物理性质如Li金属的低熔点或相变和锂离子在非多孔正极（PE）中的扩散如何影响不同固态电池结构的工程?
2）虽然锂枝晶的传播强烈依赖于临界电流密度，但研究表明，有效防止过度电镀和剥离需要结合固态电化学、微观结构、力学、运行条件和它们的相互作用。多物理相互作用如何影响薄膜、三维和复合固态电池结构的优化设计也包括在内。
3）虽然使用金属锂作为负极可以提高固态电池的能量密度，但其较高的同系温度可能导致电池在制造过程中失效。通过比较已发表的模型预测结果和实验观察结果，对固态电池研究中最先进的模型和表征技术的优势和局限性进行了严格的分析。
这一全面的机制分析提供了一个深入了解多个复杂多物理机制之间的相互作用，揭示了下一代固态电池的电池设计过程。
Mei-chin Pang et al. Interactions are important: Linking multi-physics mechanisms to the performance and degradation of solid-state batteries. Mater. Today 2021.
DOI: 10.1016/j.mattod.2021.02.011.
https://doi.org/10.1016/j.mattod.2021.02.011