PEEK等高性能工程塑料主要被选用于固态电池模具，因为它们兼具足够的机械强度和电绝缘性。这种独特的双重能力使研究人员能够在同一个模具中将粉末压制成颗粒并进行电化学测试，无需移动易碎的样品，并防止金属污染。
核心价值 虽然传统模具仅关注压力保持，但PEEK模具从根本上改变了测试流程。通过提供电隔离和化学惰性，它们能够实现原位电化学测试，确保压制过程中形成的精细界面保持不变，从而获得准确的数据。
机械和化学稳定性
承受压实压力
固态电池的制造需要将粉末压缩成致密的层。PEEK提供了足够的机械强度，能够承受在此高压压实过程中产生的显著侧向应力。
抵抗化学降解
电池电解质和电极材料可能具有高度反应性。PEEK提供了优异的化学稳定性，确保模具在压制或测试过程中不会降解或与活性材料发生反应。
战略优势：原位测试
电绝缘性
与金属模具不同，PEEK是电绝缘体。这使得模具在测试过程中可以充当电池壳体，防止柱塞和模具壁之间发生短路。
消除转移损伤
将压制好的颗粒从模具转移到单独的测试单元是一个高风险步骤，经常会导致裂纹或接触损失。由于PEEK允许原位测试（在模具内进行测试），研究人员可以避免因处理和移动样品而导致的界面损坏风险。
纯度和污染控制
防止金属杂质
金属污染会破坏固态电解质的电化学性能。使用PEEK模具可确保样品不含可能从钢制模具壁上磨损下来的金属杂质。
确保可靠的基线
通过保持样品的纯度和结构完整性，PEEK模具为性能测试提供了可靠的基础。这种一致性对于准确表征新电池材料的内在特性至关重要。
理解权衡
压力极限与陶瓷/金属对比
虽然PEEK在许多应用中具有“足够”的强度，但它不如高强度陶瓷或硬化钢那样坚硬。
对于极高压力应用（达到几百兆帕），PEEK的变形可能比同等陶瓷材料略大。如果压力超过塑料的屈服强度，这可能会影响颗粒直径的尺寸精度。
为您的目标做出正确选择
- 如果您的主要关注点是数据完整性和工作流程：选择PEEK以实现原位测试，并消除转移易碎样品引入的变量。
- 如果您的主要关注点是材料纯度：选择PEEK以确保您的电解质或电极复合材料中不含任何金属污染。
高性能塑料将模具从简单的工具转变为分析过程的活动组成部分。
总结表：
| 特性 | PEEK模具 | 传统金属模具 |
|---|---|---|
| 电学特性 | 绝缘（允许原位测试） | 导电（需要样品转移） |
| 污染风险 | 无金属杂质 | 高金属磨损风险 |
| 化学稳定性 | 对电解质有高耐受性 | 易受腐蚀性样品影响 |
| 样品完整性 | 保持界面（无需转移） | 处理过程中损坏风险高 |
| 主要用例 | 电化学表征 | 仅用于高压压实 |
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参考文献
- Ji Young Kim, H. Alicia Kim. Design Parameter Optimization for Sulfide-Based All-Solid-State Batteries with High Energy Density. DOI: 10.2139/ssrn.5376190
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
