综述：高能量输入固态电池材料的非平衡态制造

《Advanced Materials》：Non-Equilibrium Manufacturing for High-Energy-Input Solid-State Battery Materials

固态锂离子电池的氧化物基材料制造面临能耗高、产率低和结构劣化问题，快速加热技术如闪烧烧结通过非平衡热力学路径提升电解质致密性并抑制电极退化。摘要：分析快速烧结技术对固态电池氧化物基材料（电解质、正极、复合电极）的非平衡合成机理，探讨高能束加工对热力学行为、电化学性能及机械强度的影响，评估工业化应用潜力。

　　

摘要

全固态锂离子电池（ASSLBs）具有更高的安全性、能量密度和更长的使用寿命，为能源存储带来了革命性的潜力。然而，传统的氧化物基电池材料（如石榴石型固态电解质SSEs和高能量正极）的制造过程依赖于长时间的热处理以实现致密化和合成，这导致能耗高、生产效率低，并且从晶格到晶粒尺度都会发生结构退化。尽管要在ASSLBs中实现高性能需要系统级的优化，但开发高质量的电解质和正极是根本前提。基于场辅助方法的新兴快速加热技术（如闪速烧结、闪速焦耳加热和微波辅助烧结）能够为材料合成和致密化提供非平衡热力学途径。这些方法加速了加工过程，提高了电解质的密度，抑制了微观结构的退化和原子重排，并增加了电极材料的配置熵，同时减少了能量输入。本文综述了氧化物基ASSLB组件（包括SSEs、正极和共烧结电极）的非平衡制造策略的最新进展，分析了相关热力学原理，评估了电化学和机械影响，并探讨了高能束等快速局部处理技术的潜力。讨论还涉及了可扩展性和工业应用性，旨在全面理解快速制造原理及其对高性能ASSLBs的影响。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。