与冷压相比，热压工艺的优势是什么？提高固态电池性能

热压与冷压的区别在于，它在施加机械力的同时施加热能，从根本上改变了材料在微观层面的行为。冷压仅依靠机械压实来减小空隙，而热压则利用热量加速原子扩散并引起材料软化，从而获得优异的界面接触和电化学性能。

核心要点 通过在压力下引入热量，热压超越了简单的机械压实，促进了原子扩散和微流变流动。这形成了一个化学结合的、高度稳定的“混合界面”，与单独冷压实现的物理“点接触”相比，显著降低了阻抗并提高了电极的结构完整性。

优异界面形成的机制

热压的主要优势在于其能够驱动固-固界面上的原子扩散。

冷压通过机械力将颗粒压在一起，通常会留下微观间隙。热压利用热能促进原子在这些边界上的移动。这使得涂层材料和活性物质之间形成一个高度集成的混合界面，而不是简单的物理对接。

热压实现的集成不仅仅是连接颗粒；它还能稳定它们。

同时施加热量和压力可以提高界面的热力学稳定性。这种稳定性对于防止仅依靠冷压连接的固态电池中常见的接触点随时间退化至关重要。

在使用固体聚合物电解质（如 PEO 基材料）或热塑性粘合剂的体系中，热压会诱导微流变。

通过在这些组分熔点附近操作，该工艺使固体材料能够流动并有效地“润湿”电极表面。这种热软化使得电解质或粘合剂能够填充刚性冷压材料会桥接的微观空隙，从而建立紧密的原子级接触。

对于干法电极制造，热压对于在没有溶剂的情况下激活粘合剂至关重要。

100-300°C 的温度可以软化热塑性粘合剂，使其在压力下变形。这会形成一个致密、机械稳定的电极薄膜，具有很强的内聚力。由于粘合剂保持刚性且不流动以有效粘合活性材料，单独冷压无法在干混粉末中实现这种程度的压实密度或内聚力。

通过热压实现的优异物理和化学键合可显著降低界面阻抗。

虽然高压冷压（高达 300 MPa）可以通过强制接触来降低电阻，但热压消除了“点接触”的限制。通过塑性变形和流动最大化有效接触面积，它比单独的机械力更有效地降低了电荷转移电阻。

热压的结构优势直接转化为电池输出。

经过加热处理（例如在 350°C）的样品已显示出高比容量（例如 731 mAh/g）。紧密的接触允许高效的离子传输，这对于提高倍率性能和循环寿命至关重要，解决了困扰冷压固态电池的离子电导率问题。

虽然热压提供了优越的性能，但它带来了参数管理的复杂性。

与主要管理力的冷压不同，热压需要同时精确控制温度和压力。例如，聚合物电解质必须在接近其熔点的温度下压制，以诱导流动而不损坏材料。偏离这些特定的热窗口可能会导致无法诱导所需的微流变，或者可能损坏活性材料。

为了最大化全固态锂电池的性能，在选择加工方法时请考虑以下几点：

最终，对于要求最大化固-固界面有效接触面积和热力学稳定性的高性能应用而言，热压是更优的选择。

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Xinchao Hu, Qingshui Xie. Review on Cathode‐Electrolyte Interphase for Stabilizing Interfaces in Solid‐State Lithium Batteries. DOI: 10.1002/advs.202517032

本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .