缓解硫化物基全固态电池对压力的依赖性：高镍正极的结构与界面调控策略

摘要

基于硫化物的全固态锂离子电池因其高能量密度和固有安全性而被视为下一代储能技术。然而，其对外部堆叠压力的高度依赖带来了显著挑战，限制了能量效率、结构灵活性及实际应用。本文重点探讨实现低压力操作的关键问题，并系统总结应对这些限制的策略，包括正负极改性、界面工程、电解质优化及操作参数调控。对于高镍层状正极，通过精确控制颗粒尺寸、组成梯度掺杂、孔结构设计以及界面涂层可缓解压力引起的机械降解。优化颗粒尺寸分布和电极-电解质界面化学有助于提升离子传输速率和界面稳定性，而兼具机械柔性与黏附性的先进高分子粘结剂可增强复合电极的机械韧性。在系统层面，通过温度调控、电化学窗口优化及等静压力控制等策略，可进一步增强材料层优化的效果。最后，本文提出跨尺度设计框架，将材料内在工程、动态界面稳定及系统级控制整合，以实现低压或常压下的稳定电池性能，推动全固态锂离子电池从实验研究向实际应用的转化。

关键词

全固态锂电池 / 堆叠压力 / 高镍正极 / 界面稳定性