锂金属固态电池(LiSSBs)在材料、部件和电池机械性质测量以及基本机械电化学(热力学、传输和动力学)的耦合测量方面仍极具挑战性。近日,马里兰大学Paul Albertus综述研究了电化学机械耦合测量。
本文要点:
1) 作者对正在进行的主要机械和电化学机械(ECM)研究进行了分类,并强调测试平台之间的关键区别,其中包括基于尖端与平台的样品压缩、基于表面与体积的分析、与真空或惰性气氛环境的集成方便性、长时间控制和测量力/位移的能力、力和接触面积的范围等。作者认为纳米压痕平台具有一些独特的优势,其能够在接近1 mm2的面积上使用基于压板的压缩和基于尖端的纳米压痕技术。
2) 此外,样品设计也很重要:虽然大多数工作都是基于颗粒的(即使用固体电解质和阴极活性材料的颗粒,并使用烧结或压力将其致密化),但由此产生的电化学响应来自于颗粒的整体性能。相比之下,薄膜(<1μm)固态电池材料(如Li、LiPON、LCO)具有明确且均匀的结构,非常适合基础电化学力学研究,并为推动LiSSB和其他领域的潜在科学研究提供了重要机会。
Yueming Song et.al Electrochemical-mechanical coupling measurements Joule 2023
DOI: 10.1016/j.joule.2023.03.001
https://doi.org/10.1016/j.joule.2023.03.001