首尔国立大学Jang Wook Choi Angew等研究人员基于麦克斯韦关系的非破坏性诊断方法,能够精确检测正极活性材料中的锂脱出不均匀性,并通过测量开路电压(OCV)对温度和压力变化的响应,分别量化内部空隙的形成,且不会干扰电池运行。全面的热力学分析协议建立了系统标准,可将电池分为重用、再调理或回收三类。这种非破坏性诊断方法基于高效的资源管理,实现了ASSB技术的可持续利用。
核心研究内容创新方法:
提出基于麦克斯韦关系的熵测定法(entropymetry)与体积测定法(volumetry)结合的无损诊断协议,通过测量开路电压(OCV)对温度/压力的响应,量化正极材料脱锂异质性(delithiation heterogeneity)及电极内部孔隙率变化。
技术原理:
熵测定法:通过温度变化引起的OCV波动,反映正极材料脱锂不均匀性;
体积测定法:通过压力变化引起的OCV波动,评估电极内部孔隙形成。应用效果:建立分类标准(可复用/需修复/需回收),实现全固态电池(ASSBs)的可持续资源管理。
关键结论:该方法可非破坏性识别硫化基ASSB的降解机制(如界面反应、接触失效),弥补传统拆解分析的局限性。
原文链接:
Oh, J., Kim, I., Kim, H., An, S., Kwon, D., & Choi, J. W. (2025). Maxwell Protocol for Non-Destructive Health Diagnosis of All-Solid-State Batteries. Angewandte Chemie International Edition.
https://doi.org/10.1002/anie.202514910