全固态锂金属电池被认为是有前途的下一代电池系统。众所周知，传统锂离子电池的热失控会造成安全隐患，然而对于固态锂金属电池高反应性金属锂（Li）与不易燃陶瓷固体电解质（SEs）构成的热问题的研究较少，这对于所有人的安全同样至关重要。

有鉴于此，中科院物理研究所，国科大，长三角物理研究中心禹习谦研究员，李泓研究员，马里兰大学Yifei Mo报道了利用加速量热仪（ARC）（一种广泛用于量化商业LIB安全性的技术），阐明了金属锂和四种常见SEs的热稳定性，即NASICON型LAGP，Li_1.4Al_0.4Ti_1.6(PO₄)₃（ LATP），钙钛矿型Li_3xLa_2/3-xTiO₃（LLTO）和石榴石型Li_6.4La₃Zr_1.4Ta_0.6O₁₂（LLZO）。

本文要点

1）ARC测试发现，与锂金属接触的LAGP，LATP和LLTO发生热失控，而与Li接触的LLZO没有明显的热量产生。通过比较不同材料系统的起始温度和生热速率，确定四个SE的热稳定性与Li的关系遵循LAGP < LATP < LLTO < LLZO。

2）基于第一性原理的热力学分析揭示了SE-Li样品热失控的潜在机理。在高温下从SE中释放出的氧会触发与熔融金属Li的高度放热反应，从而导致热失控。

该研究工作在材料水平上量化了含金属锂的氧化物SEs的热稳定性，并揭示了由金属锂与氧化物SEs的高反应性引起的潜在安全问题。这项研究强调了研究ASSBs与热相关的安全问题的紧迫性。

Rusong Chen, et al, The Thermal Stability of Lithium Solid Electrolytes with Metallic Lithium, Joule, 2020

DOI：10.1016/j.joule.2020.03.012.

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2542435120301276