使用单步共压技术的优势是什么？提高电池稳定性和性能

单步共压技术是一种制造方法，其中正极粉末和固体电解质粉末在实验室液压机中同时在同一模具内进行压缩。该工艺不创建单独的层然后尝试后期层压，而是立即整合材料。这可以实现优异的物理接触和牢固的机械界面，这对于高性能电池组装至关重要。

通过消除加工步骤之间的分离，共压技术创建了一个统一的结构，该结构能有效防止分层并显著降低界面阻抗，从而实现卓越的长期电池稳定性。

界面完整性的力学

当你单独按压各层时，你实际上是在堆叠两个独立的刚体。这通常会留下微观间隙。

单步共压技术使粉末在同一时刻同时固结。这会产生“机械互锁”，即正极和电解质的颗粒物理地啮合在一起。

多步压制中的常见失效模式是分层，即电池运行过程中层与层之间发生分离。

由于材料是在压力下同时粘合的，因此界面要牢固得多。共压结构作为一个单一的内聚单元，大大降低了随着时间的推移发生分离的风险。

电池的效率取决于离子在正极和电解质之间移动的难易程度。

间隙或接触不良会产生高电阻（阻抗）。通过共压确保优异的物理接触，可以最大限度地减少这种障碍。这在全固态锂硫电池中尤其有效，因为界面电阻是一个关键挑战。

电池在多次充电循环中保持容量的能力与其结构完整性有关。

主要参考资料表明，共压技术带来的增强接触和降低的阻抗直接有助于提高循环稳定性。由于内部连接保持完好，电池能更长时间地保持其容量。

为了达到这些结果，所使用的设备起着至关重要的作用。

如补充参考资料中所述，实验室液压机提供了该技术所需的高精度。施加精确、均匀力的能力使得共压技术具有可重复性和有效性。

使用单步工艺还可以简化实验室工作流程。

它利用液压机的功能将多个步骤组合在一起，与压制单个颗粒和后续层压的多阶段工艺相比，提高了效率。

虽然共压技术提供了显著的优势，但它在很大程度上依赖于设备的精度。

如果液压机精度不足，共压层之间的压力分布可能不均匀。这可能导致结构缺陷，而不是期望的互锁。

该技术特别适用于固态结构，例如锂硫系统。

您必须确保您的正极和电解质的粉末特性兼容，以便进行同时压缩。如果一种粉末比另一种需要明显不同的压力参数，则单步工艺可能需要仔细优化。

要确定单步共压是否适合您的特定电池组装方法，请考虑您的主要目标：

掌握正极和电解质之间的界面是提高全固态电池可靠性最有效的方法。

精度是掌握固态电池组装界面技术的关键。KINTEK 专注于全面的实验室压制解决方案，提供成功单步共压所需的精确、均匀的力。

无论您需要手动、自动、加热或手套箱兼容型号，我们的设备都能确保您高性能电池所需的机械互锁和低阻抗。除了标准压机，我们还提供冷等静压机和热等静压机，以满足多样化的材料需求。

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Yi Lin, John W. Connell. Toward 500 Wh Kg<sup>−1</sup> in Specific Energy with Ultrahigh Areal Capacity All‐Solid‐State Lithium–Sulfur Batteries. DOI: 10.1002/smll.202409536

本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .