从材料到设备：关注固态锂电池存在的安全问题

主要观点总结

文章介绍了固态锂金属电池（SSLMBs）的安全性挑战和相应的解决方案。从材料制备、电池运行到电池失效的过程，全面分析了SSLMBs的安全性及其影响因素。同时，文章还讨论了提高固态电池安全性的最新进展，包括无机固态电解质的空气稳定性、聚合物电解质的热稳定性以及界面反应等问题。此外，文章还涉及了固态电池工程化设计、电池安全管理监测以及废旧电池回收方式等内容。

关键观点总结

关键观点1: 固态锂金属电池（SSLMBs）的安全性挑战

包括材料制备过程中的热稳定性/化学稳定性、电池运行过程中的界面动力学不稳定性以及电池失效后的潜在安全隐患。

关键观点2: 提高固态电池安全性的最新进展

包括开发具有高热稳定性、高空气稳定性和宽电化学稳定窗口的SSEs，构建多层复合SSEs以增加正极侧的抗氧化性和负极侧的抗还原性，设计具有高离子导电性、低电子导电性的理想SEI以抑制界面副反应等。

关键观点3: 固态电池工程化设计

除了材料设计外，还包括SSLMBs的组装工艺、工作环境和运行条件的优化，以及更可靠的状态监测和安全管理。

关键观点4: 废旧电池的回收方式

对固态电池正极、负极、电解质等关键材料的安全回收方法进行了概述，并强调了未来的发展方向。

文章预览

【研究背景】 随着电动汽车的快速发展以及安全事故的频发，对高安全性和高能量密度电池的需求日益增加。传统的锂离子电池（LIBs）由于受可燃性有机电解液与能量密度（ < 300 Wh/kg）的限制，难以满足上述需求。相比之下，以金属锂为负极的锂金属电池（LMBs），具备理论容量高（3860 mAh/g）和电化学电位最低（-3.04 V，SHE）的优点，是极具竞争力的下一代高比能电池体系。然而，锂金属电池中锂枝晶的生长和持续的界面反应阻碍了锂金属电池的发展。同时，目前使用的大部分商用有机碳酸酯电解液存在低热稳定性和易燃性，也是引起锂电池自燃甚至爆炸的主要原因。基于此，利用高热稳定性的固态电解质代替液态电解液，是解决锂电池安全性问题的最为有效的方法之一。与液态电解质相比，固态电解质（SSEs）在许多方面具有明显优势，包括：（ ………………………………