近日，DB电竞娱乐李国成博士在材料科学领域取得重要研究进展，其成果" Decoding Chemo-Mechanical Failure Mechanisms of Solid-State Lithium Metal Battery Under Low Stack Pressure via Optical Fiber Sensors "发表于国际顶级学术期刊《Advanced Materials》（IF=27.4，Nature Index收录期刊，中科院一区TOP）。该研究创新性地采用布拉格光纤光栅（FBG）传感技术，首次实现全固态锂金属对称电池界面应力场分布的原位动态监测，成功解耦了低轴向压力工况下化学-机械多场耦合作用诱发的电池失效机制。此项工作开创了固态电池界面力学行为原位表征新范式，为高精度光学传感技术在新型储能器件失效分析中的工程化应用开辟了创新路径。李国成博士为论文第一作者，DB电竞官网为论文通讯单位之一。 内容简述： 基于陶瓷-聚合物复合固态电解质的全固态锂金属电池展现出优异的储能应用前景，但其仍面临界面恶化与锂枝晶渗透等关键挑战，上述问题在低轴向压力工况下尤为严重。揭示其化学-机械耦合失效机理具有重大科学价值。本研究通过嵌入式光纤传感技术实时监测界面应力的演变与分布特征，阐明了其化学-力学耦合演化规律。研究发现，锂金属电极的不均匀溶出/沉积行为会引发界面应力的快速累积与空间异质性增长，进而加剧界面接触失效并诱发锂枝晶成核，引起电池短路失效。基于此，本工作构筑了三维锂/锂锡合金复合负极，发现该结构在低轴向压力条件下仍维持均匀的应力分布特征，实现了电化学性能的显著提升。本工作不仅构建了界面应力均匀性的原位定量表征方法体系，更为揭示全固态电池化学-力学失效机制提供了理论支撑，对高安全性固态电池体系开发具有指导意义。 该研究工作得到了香港理工大学深空探测研究项目（1-BBDC）、国家自然科学基金（52207230 和 92372109）、广州-香港联合基金项目（2023A03J0003 和2023A03J0103)）等项目的支持。 图文摘要： 图（a）光纤光栅传感器工作原理示意图；（b）带有植入式光纤光栅传感器和外部压力传感器的改进型Swagelok电池示意图； （c）纯Li和Li-Sn固态对称电池前三次循环过程中的应力-时间曲线图；（d）固态软包电池的循环性能对比图。 文章链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202417770
