循环过程中对电极材料结构完整性上的电化学机械效应是影响全固态电池（ASSBs）循环性能和倍率性能的一个不可忽视的因素。
近日，厦门大学杨勇教授报道了结合原位电化学阻抗谱（EIS），聚焦离子束（FIB）-扫描电子显微镜（SEM）和固态核磁共振（ssNMR）等技术，比较了在长的充放电循环中，Li10SnP2S12基ASSB中常规多晶NCM811（LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2），小尺寸多晶NCM811和单晶（S-）NCM811的电化学性能和电化学行为。
文章要点
1）结果表明，大、小多晶NCM811的降低的性能都源于其在4.15 V以上的固有结构不稳定性，这种结构不稳定性是由于电极压制过程和循环过程中严重的各向异性体积变化导致的随机取向晶粒和微裂纹之间可见的空隙引起，而不是锂离子在一次粒子中的输运导致。
2）相比之下，具有良好微观结构完整性的S-NCM811在未经表面改性的ASSBs中表现出显著的高容量（187 mAh g−1，18 mA g−1）、稳定的循环性能（100次循环，保持率为64.5%）和优异的倍率性能（102 mAh g−1,180 mA g−1）。此外，1 wt%LiNbO3@S-NCM811还表现出优异的首次放电容量和容量保持率。
参考文献
Xiangsi Liu, et al, Electrochemo-Mechanical Effects on Structural Integrity of Ni-Rich Cathodes with Different Microstructures in All Solid-State Batteries, Adv. Energy Mater. 2021
DOI: 10.1002/aenm.202003583
https://doi.org/10.1002/aenm.202003583
