高压压制在降低锂电池内阻方面起什么作用？优化固态电池性能

高压压制是液体润湿的关键机械替代品，是降低对称锂金属电池界面接触电阻的主要驱动力。通过实验室压机施加精确的力，机械地迫使固态电解质颗粒与锂金属电极融合，从而消除微观空隙，这些空隙否则会成为离子流动的绝缘屏障。

核心要点 在固态系统中，物理接触即电性能。实验室压机不仅仅是将组件固定在一起；它迫使粗糙的固体表面达到原子级别的近距离接触，将具有电阻的、充满间隙的界面转化为能够稳定高电流密度的导电通路。

界面优化力学

在微观层面，锂金属和固态电解质（SSE）的表面是粗糙且不规则的。在没有外力的情况下将它们放在一起时，这些不规则性会产生物理间隙。

实验室压机施加必要的机械载荷来压平这些空隙。这确保了电池的“活性面积”最大化，而不是仅限于几个偶然接触点。

降低电阻不仅仅是接触表面；它需要原子级别的紧密结合。

在 Li|SSE|Li 或带有 Li3N 修饰层的组件中，压机将电解质颗粒压入较软的锂金属中。这种紧密的集成降低了离子传输的能垒，显著降低了物理接触电阻。

液体电解质自然会“润湿”电极，流入孔隙以形成接触。固态系统缺乏这种固有的优势。

实验室压机充当润湿的机械替代品。通过提供可控的压力，它补偿了液体缺失，确保离子能够有效地跨越固-固边界移动。

高界面电阻通常与接触不均匀相关。这迫使电流通过特定的低电阻点汇集，产生“热点”。

通过施加均匀压力（对于纽扣电池，通常约为 1000 psi），压机确保电流均匀分布在整个电极表面。这可以防止局部电流集中，从而降低电池性能。

机械压力与安全性之间存在直接联系。间隙和不均匀的压力为锂枝晶的成核提供了空间和有利条件。

压力辅助组装改变了界面处的机械环境。这限制了枝晶的生长，从而防止了短路并延长了电池的循环寿命。

虽然高压是必需的，但原始的力是不够的。压力必须是精确且均匀的。

如果压力施加不均匀，会导致局部电流分布不均匀。这会抵消压制过程的好处，并可能加速电池特定区域的退化。

手动夹紧无法达到此效果。液压实验室压机是必不可少的，因为它提供了复制结果所需的可控一致性。

使用不受管制的压力可能会导致组件变形或未能达到优化聚合物电解质-电极界面所需的特定阈值（例如 1000 psi）。

为了最大化您的实验室压机在电池组装中的效用，请根据您的具体研究目标调整您的压制策略：

最终，实验室压机不仅仅是一个组装工具，更是定义您的固态电池电化学效率的积极参与者。

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Longbang Di, Ruqiang Zou. Dynamic control of lithium dendrite growth with sequential guiding and limiting in all-solid-state batteries. DOI: 10.1126/sciadv.adw9590

本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .