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作者：王子轩;赵辰孜;张睿;黄佳琦;
单位：北京理工大学材料学院;北京理工大学前沿交叉科学研究院;清华大学化学工程系;北京怀柔实验室;
摘要：全固态锂金属电池(ASSLMB)因其高能量密度和安全性等优势，成为下一代电池技术的研究热点。然而，尽管全固态锂金属电池在理论上展现了巨大的潜力，实际应用中仍面临诸多挑战，尤其是由体积膨胀引发的力–电化学耦合效应。在充放电过程中，活性材料的体积变化导致电芯整体体积变化，不仅对电池模组设计带来挑战。同时，还会引发高达GPa级的应力响应。由此导致的界面失效及离子传输路径阻塞等问题，严重影响电池的性能和循环寿命。此外，随着能量密度的提高，该问题将愈发突出。因此，深入理解全固态锂金属电池中体积膨胀行为及其缓解策略，对于推动全固态电池实用化进程至关重要。本文综述了全固态锂金属电池中力–电化学耦合原理，并从多个视角深入探讨电池循环过程中体积膨胀效应及其对电化学性能的影响。随后，总结了缓解体积膨胀效应的最新研究进展，包括材料设计、界面调控和结构优化等。最后，展望了未来研究方向，分析当前技术挑战及解决方案，旨在为研究人员和工程师提供理论支持和实践指导，推动全固态锂金属电池技术的发展与应用。
关键词：全固态锂金属电池;体积膨胀;应力响应;力–电化学
基金资助：国家自然科学基金(22425901)
