固態鋰電池正極與電解質介面的相容性問題

傳統的液態鋰電池雖然相比其他類型的蓄電池來說更先進，有更高的性價比，但是其在大電流下工作負極表面很容易生長鋰枝晶，從而刺破隔膜導致電池短路破壞；另外電解液為有機液體，在高溫下會加劇發生副反應、氧化分解、產生氣體、發生燃燒的傾向，因此固態鋰電池才得以出現。固態鋰電池基於固體電解質，才得以被公眾認為可以克服傳統液態鋰電池的不足。

相比于傳統液態鋰離子電池，固態鋰電池的能量密度更大、安全可靠性更高、工作溫度更寬及迴圈壽命更長等優點。固體電解質是固態鋰電池與液態鋰電池的最大區別，也是固態鋰電池的研究核心。

固態鋰電池雖然比液態鋰電池擁有更多的優勢，但也存在較大的不足，即正極與電解質介面的相容性問題。

固體電解質中的晶界，不但會阻礙鋰離子的運動，而且晶界電阻遠高於材料本體電阻，這樣也就會顯著影響對固體電解質總電導率。

固體電解質的使用，使電極與電解質之間的介面從固/液介面轉變為固/固介面，由於固體電解質無潤濕性，所以使正極與電解質的接觸性變差，接觸電阻更高。在迴圈過程中，正極材料中的過渡金屬元素很容易析出，降低電池迴圈穩定性。

另外，正極在充放電過程中由於體積變化而將導致介面應力增加，電極局部畸變，使電荷轉移電阻增加。

因此，抑制元素互擴散以及緩解電極體積效應，是降低介面電阻，提高固態鋰電池迴圈性能和倍率性能的關鍵。

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