将施加压力提高到 360 MPa 的主要原理是利用钠金属的高延展性来设计完美的物理界面。在此特定压力水平下，钠会发生塑性变形，基本上会流动以填充固体电解质表面的微观不规则性。这种机械熔合消除了空隙，确保了高效电池运行所需的紧密接触。
核心见解：在固态电池中，固体之间不易自然结合。360 MPa 不仅仅是固定各层，它是一种变革性的加工步骤，迫使固体钠表现得像流体一样，从而创建一个无空隙的界面，最大限度地减小电阻。
克服固-固界面挑战
全固态电池的基本障碍是固-固界面。与能够自然润湿电极表面的液体电解质不同，固体电解质保持其刚性形状，导致接触点不良和高电阻。
诱导塑性流动
钠金属因其高延展性而与众不同。当承受 360 MPa 的压力时，金属会超过其屈服点。
钠不会破裂或抵抗，而是会塑性变形。它几乎像粘性液体一样流动，在不需要高温的情况下适应其形状以匹配相对的表面。
消除界面空隙
肉眼看来，固体电解质颗粒可能很光滑，但它们具有微观表面粗糙度。低压组装会在阳极和电解质之间留下间隙（空隙）。
施加 360 MPa 的压力会将钠推入电解质的每一个微观凹谷和缝隙。这会在两种材料物理结合的地方形成一个均匀、致密且无空隙的边界。
电化学影响
堆叠的机械完整性次于通过这种高压处理获得的电化学效益。
最小化界面电阻
界面处的空隙充当电绝缘体。通过高压消除这些间隙，您可以最大限度地提高有效接触面积。
这会创建一个低阻抗通路，允许钠离子在阳极和电解质之间自由传输。较低的电阻直接关系到较高的功率输出和效率。
促进均匀离子传输
当接触不均匀时，离子通量会集中在材料实际接触的少数点上。
压力致密的界面可确保整个表面的均匀电流分布。这种均匀性对于循环稳定性至关重要，因为它可防止在充电和放电过程中出现局部应力和退化。
理解权衡
虽然 360 MPa 在界面工程方面非常有效，但它也带来了必须仔细管理的机械风险。
电解质断裂风险
固体电解质通常是陶瓷基的，并且很脆。虽然钠阳极具有延展性，但电解质则不然。
施加 360 MPa 需要精确控制。如果压力施加不均匀，剪切应力可能导致固体电解质颗粒破裂，从而导致设备立即失效或短路。
设备限制
实现 380 MPa（或类似的极高压力）需要能够提供巨大力的专用实验室压力机。
标准的纽扣电池压接器或轻型夹具不足以胜任。您必须使用专为在极端负载下保持机械完整性而设计的设备，以确保各层在不移位的情况下固结。
为您的目标做出正确选择
决定施加 360 MPa 的压力应取决于您的具体制造目标。
- 如果您的主要重点是最小化阻抗：优先考虑高压以最大限度地提高有效接触面积并消除空隙，确保尽可能低的界面电阻。
- 如果您的主要重点是材料完整性：确保您的压制工具均匀施加力，以防止脆性固体电解质层破裂，同时寻求阳极的延展性极限。
总结：将压力提高到 360 MPa 是一种有针对性的策略，旨在通过机械方式将延展性钠与固体电解质强制形成无缝、低电阻的连接。
总结表：
| 方面 | 关键要点 |
|---|---|
| 主要目标 | 利用钠的延展性，与固体电解质形成完美的物理界面。 |
| 机械效应 | 迫使钠发生塑性变形，填充微观表面不规则性并消除空隙。 |
| 电化学效益 | 最大限度地提高接触面积，最小化界面电阻，实现高效离子传输。 |
| 关键考虑因素 | 如果压力施加不均匀，则存在固体电解质破裂的风险。 |
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