固態(tài)電池作為一種新興的能源存儲(chǔ)技術(shù)，具有廣闊的產(chǎn)業(yè)化前景。隨著科技的不斷進(jìn)步，固態(tài)電池將會(huì)得到更廣泛的市場(chǎng)化推廣與應(yīng)用，并成為未來(lái)能源存儲(chǔ)領(lǐng)域的重要力量。

本文作者：《中國(guó)工業(yè)和信息化》副總編輯孟繁科。

人類(lèi)最早使用的電池是圓柱體、有正負(fù)極的固態(tài)電池，通常稱(chēng)之為“干電池”，基本用于手電筒、收音機(jī)等小型電器，后來(lái)出現(xiàn)的紐扣電池可以歸為同一類(lèi)產(chǎn)品。但干電池的能量太小，無(wú)法驅(qū)動(dòng)汽車(chē)等大質(zhì)量設(shè)備。目前使用的動(dòng)力電池在安全性、能量密度與使用壽命上，存在明顯的弱點(diǎn)，尤其是潛力已被發(fā)揮到極致。

因此，固態(tài)電池因其高安全性、高能量密度，以及超長(zhǎng)的使用壽命，成為了動(dòng)力電池的未來(lái)發(fā)展方向。然而，由于固態(tài)電池在固態(tài)電解質(zhì)的穩(wěn)定性、電極材料的選擇、制造工藝與成本、規(guī)模應(yīng)用的安全可靠，以及規(guī)模化生產(chǎn)技術(shù)上面臨著諸多困難，產(chǎn)業(yè)化發(fā)展還有一段艱難的路要走。

固態(tài)電池的發(fā)展現(xiàn)狀

簡(jiǎn)單說(shuō)，固態(tài)電池就是一種使用固體電極和固體電解質(zhì)的電池。即，使用固體電極和固體電解質(zhì)，代替液體或聚合物凝膠電解質(zhì)中發(fā)現(xiàn)的鋰離子或鋰聚合物的電池。通常，固態(tài)物質(zhì)相比于液態(tài)物質(zhì)的能量較高、燃點(diǎn)較低，電池體系的能量密度和安全性得以提高，并可降低電極-電解質(zhì)界面副反應(yīng)，延長(zhǎng)使用壽命。它不僅具有傳統(tǒng)鋰離子電池安全性高、比容量大、循環(huán)壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，還能有效解決電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)航里程短、充電時(shí)間長(zhǎng)、低溫性能差等問(wèn)題。

固態(tài)電池主要由薄膜正負(fù)極材料與電解質(zhì)組成。其核心是固態(tài)電解質(zhì)（SSE），主要分為三個(gè)方向：聚合物、氧化物與硫化物。與傳統(tǒng)鋰電池相比具有不可燃、耐高溫、無(wú)腐蝕、不揮發(fā)等特性。

? 聚合物方向：PEO固態(tài)聚合物、聚碳酸酯體系、聚丸氧基體系與聚合物鋰單離子導(dǎo)體基體系，其主要提升空間在混合多種材料、更新材料等方面。

? 氧化物方向：主要包含薄膜型，非薄膜型，主要發(fā)展方向是摻雜同種異價(jià)元素。

? 硫化物方向：主要分為T(mén)hio-LiSIN型、LiGPS型與Li-aegyrodite型。

目前，固態(tài)電解質(zhì)主要有兩種制備方法：一種是將鋰金屬和聚合物材料混合后經(jīng)高溫?zé)Y(jié)制成；另一種則是通過(guò)熔融鹽直接合成。隨著研究的不斷深入，固態(tài)電池也開(kāi)始朝多功能化、實(shí)用化的方向發(fā)展，如將液態(tài)電解質(zhì)與無(wú)機(jī)電解質(zhì)復(fù)合使用等。

固態(tài)電解質(zhì)（SSE）是將液態(tài)電解質(zhì)薄膜或固體聚合物電解質(zhì)進(jìn)行退火處理后的固態(tài)物質(zhì)。其主要由電極材料、電解質(zhì)、隔膜和聚合物粘結(jié)劑組成，在鋰離子電池中主要起到正負(fù)極連接的作用。SSE包括有機(jī)和無(wú)機(jī)兩大類(lèi)，其中無(wú)機(jī)材料包括鋰金屬和鋰硅酸鹽等，有機(jī)材料包括聚合物和金屬氧化物。近年來(lái)，無(wú)機(jī)SSE受到了廣泛關(guān)注，主要原因是其具有很高的電導(dǎo)率、良好的化學(xué)穩(wěn)定性、安全性及機(jī)械性能等。

無(wú)機(jī)SSE包括有機(jī)鋰鹽、硫酸鹽和鈉鹽等。其中，鋰鹽因具有較高的離子電導(dǎo)率而受到廣泛關(guān)注。目前，固態(tài)鋰電池常用的電解質(zhì)材料有聚合物、陶瓷、氧化物等。其中陶瓷電解質(zhì)具有優(yōu)良的離子電導(dǎo)率、機(jī)械性能和化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)勢(shì)；而聚合物電解質(zhì)具有成本低廉、電化學(xué)窗口寬、耐高溫等優(yōu)點(diǎn)；氧化物電解質(zhì)具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、安全無(wú)毒等優(yōu)點(diǎn)，但其電導(dǎo)率低。此外，還有一些新型材料，如過(guò)渡金屬氧化物（TMOs）和聚合物電解質(zhì)等，由于其具有較高的電導(dǎo)率和優(yōu)異的循環(huán)性能而備受關(guān)注。

電極材料是固態(tài)電池中最重要的組成部分之一，決定了電池的容量、電壓、能量密度等重要參數(shù)。目前，在固態(tài)電池中，研究最多的電極材料有金屬鋰（Li+）、錳（Mn2+）、硫（S）、聚合物（PP）等。固態(tài)電池的負(fù)極材料多采用金屬鋰或其氧化物，而正極材料則多采用含有鋰的聚合物材料。

同時(shí)，固態(tài)電池電極-電解質(zhì)界面處，存在大量副反應(yīng)，包括電解質(zhì)溶解、表面副反應(yīng)、離子遷移等。為了提高固態(tài)電池的穩(wěn)定性，研究者們采取了多種措施來(lái)改善電極-電解質(zhì)界面的穩(wěn)定性。

一方面可以通過(guò)提高固體電解質(zhì)材料的離子電導(dǎo)率來(lái)降低界面副反應(yīng)，另一方面可以通過(guò)制備多孔固體電解質(zhì)材料來(lái)改善電極-電解質(zhì)界面處的離子遷移。此外，通過(guò)調(diào)控界面結(jié)構(gòu)也能有效地抑制電極-電解質(zhì)界面處副反應(yīng)發(fā)生。

目前，很多國(guó)際知名的科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)正在進(jìn)行固態(tài)電池的研究與開(kāi)發(fā)工作，包括中國(guó)的寧德時(shí)代、衛(wèi)藍(lán)新能源、清陶能源與贛鋒鋰業(yè)；日本的豐田汽車(chē)和松下電器、美國(guó)的特斯拉和蘋(píng)果等。這些研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)試圖通過(guò)改進(jìn)固態(tài)電解質(zhì)、電極材料和設(shè)計(jì)等，提高固態(tài)電池的性能。如去掉一個(gè)電極，這意味著使用更少的材料，同時(shí)也降低了成本。此外，科學(xué)家們用硫化物基固體電解質(zhì)進(jìn)行了無(wú)陽(yáng)極全固態(tài)電池的實(shí)驗(yàn)。但要真正將其推向市場(chǎng)，還需要進(jìn)行大量的工作。

雖然固態(tài)電池仍處于研發(fā)階段，但一些企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始商業(yè)化生產(chǎn)。例如，世界上第一塊商用固態(tài)電池由美國(guó)企業(yè)Solid Power開(kāi)發(fā)，已經(jīng)開(kāi)始在某款電動(dòng)汽車(chē)上進(jìn)行測(cè)試。

固態(tài)電池與傳統(tǒng)鋰電池的對(duì)比

固態(tài)電池與鋰離子電池相比，固態(tài)電池具有許多優(yōu)勢(shì)。

一是鋰離子電池在使用過(guò)程中需要充電和放電，而固態(tài)電池不需要這種操作，它可以使用固體電解質(zhì)代替液態(tài)電解質(zhì)，以減少對(duì)環(huán)境的污染。

二是鋰離子電池的體積是其質(zhì)量的3~4倍，而固態(tài)電池的體積要小得多。這意味著它可以在小型車(chē)輛中安裝更大容量的電池，同樣也意味著在相同空間內(nèi)可以提供更大的能量。

三是鋰離子電池通常需要較高的電壓才能充電，而固態(tài)電池只需要5v~7v伏電壓就能充電，充電更安全便捷。

四是鋰離子電池是由碳材料制成，而固態(tài)電池則是由無(wú)機(jī)物組成，對(duì)環(huán)境更友好。

五是鋰離子電池需要使用液體電解質(zhì)，而固態(tài)電池使用固體電解質(zhì)，安全性提升。

六是鋰離子電池組需要更多的能量來(lái)存儲(chǔ)電力，而固態(tài)電池組可以提供更多的能量存儲(chǔ)。

七是鋰離子電池組需要充電和放電過(guò)程來(lái)產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)，并將其轉(zhuǎn)化為電能，而固態(tài)電池則不需要轉(zhuǎn)化過(guò)程。

目前，傳統(tǒng)鋰離子電池的能量密度已達(dá)極限，而固態(tài)電池則具有更高能量密度。原因在于，傳統(tǒng)鋰離子電池的負(fù)極材料與電解液之間存在較大的接觸面積，因此需要使用更多的電極材料和電解質(zhì)才能提高性能。固態(tài)電解質(zhì)可以提供更大的接觸面積，從而減少電極材料和電解質(zhì)之間的接觸面積，這樣做將使固態(tài)電池具有更高的能量密度。

固態(tài)電池可以在更大的溫度范圍內(nèi)使用。當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，鋰離子電池的液體電解質(zhì)就會(huì)蒸發(fā)，導(dǎo)致電池容量降低。固態(tài)電解質(zhì)則可以將熱量轉(zhuǎn)移到負(fù)極或正極，從而避免這種問(wèn)題。此外，在高溫下或在充電時(shí)，鋰離子電池可能會(huì)導(dǎo)致某些安全問(wèn)題，例如電池過(guò)熱引起燃燒。鋰離子電池在低溫下工作時(shí)也可能會(huì)遇到問(wèn)題，因?yàn)樗鼈儾痪邆湓诟蜏囟认鹿ぷ鞯哪芰Α？傮w上說(shuō)，固態(tài)電池的工作溫度為-20℃~100℃，因此不太容易受到外部環(huán)境的影響。

在所有電池技術(shù)中，固態(tài)電池技術(shù)被認(rèn)為是最有前途的技術(shù)之一，因?yàn)樗哂泻芨叩哪芰棵芏取８鶕?jù)國(guó)際能源署（IEA）的數(shù)據(jù)，目前電動(dòng)車(chē)的能量密度已接近500 Wh/kg。據(jù)報(bào)道，一些固態(tài)電池制造商正在探索將這種能量密度提高到1000 Wh/kg左右的方法。

一項(xiàng)新研究顯示，固態(tài)電池可以在不增加鋰離子電池質(zhì)量的情況下提高其能量密度。與傳統(tǒng)鋰離子電池相比，這種固態(tài)電池的質(zhì)量能量密度可提高40%以上。

固態(tài)電池與傳統(tǒng)鋰電池相比，在幾個(gè)關(guān)鍵方面存在著優(yōu)勢(shì)。

? 一是安全性。固態(tài)電池使用固態(tài)電解質(zhì)，相對(duì)于液態(tài)電解質(zhì)的鋰電池，具備更高的熱穩(wěn)定性和耐沖擊性，能夠有效減少電池?zé)崾Э睾捅ǖ娘L(fēng)險(xiǎn)。

? 二是能量密度。固態(tài)電池采用固態(tài)電解質(zhì)，其能夠提供更高的離子導(dǎo)電性，從而實(shí)現(xiàn)更高的儲(chǔ)能能力。這意味著固態(tài)電池可以提供更長(zhǎng)的續(xù)航里程和更大的能量存儲(chǔ)容量。

? 三是循環(huán)壽命。固態(tài)電解質(zhì)不容易發(fā)生電解質(zhì)溶解、金屬鋰生長(zhǎng)等問(wèn)題，可以有效延長(zhǎng)電池的使用壽命。

? 四是溫度適應(yīng)性。由于固態(tài)電池使用了固態(tài)電解質(zhì)，因此可以在更大的溫度范圍內(nèi)工作，適應(yīng)更極端的氣候環(huán)境。

然而在短期內(nèi)，傳統(tǒng)鋰電池仍然是主流能源存儲(chǔ)技術(shù)，而固態(tài)電池則被認(rèn)為是未來(lái)的發(fā)展方向。

固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化難點(diǎn)

“固態(tài)電池”這一概念的提出已有10年時(shí)間，但直至2023年才開(kāi)始在業(yè)界引起廣泛關(guān)注。

2023年7月初，燃油車(chē)市場(chǎng)頭部企業(yè)、一直并不看好新能源汽車(chē)的豐田與在液態(tài)鋰離子電池市場(chǎng)節(jié)節(jié)敗退的松下電池，宣稱(chēng)已可以生產(chǎn)固態(tài)電池。成本、重量、體積均實(shí)現(xiàn)減半，充電最多10分鐘，續(xù)航就能達(dá)到1200km，同時(shí)稱(chēng)“量產(chǎn)時(shí)間在2027—2028年”。這一消息遭到寧德時(shí)代等一眾動(dòng)力電池企業(yè)的公開(kāi)質(zhì)疑。

據(jù)悉，就在豐田之前，衛(wèi)藍(lán)新能源已生產(chǎn)出“360Wh/kg鋰電池電芯”。該電芯采用半固態(tài)電解液、硅碳復(fù)合負(fù)極材料、超高鎳正極材料，單體能量密度達(dá)360Wh/kg，續(xù)航里程可達(dá)1000公里，但衛(wèi)藍(lán)并沒(méi)有宣稱(chēng)這就是固態(tài)電池。

據(jù)中科院院士、清華大學(xué)教授歐陽(yáng)明高預(yù)測(cè)，2025年是液態(tài)電池向固態(tài)電池過(guò)渡的關(guān)鍵期，而2030年應(yīng)該是轉(zhuǎn)向全固態(tài)電池發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。在2030年前，液態(tài)電池及半固態(tài)電池等現(xiàn)有的鋰電技術(shù)仍將占據(jù)市場(chǎng)絕對(duì)主導(dǎo)地位。也就是說(shuō)，“全固態(tài)電池要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，并對(duì)市場(chǎng)格局產(chǎn)生重要影響，仍然需要10年左右的時(shí)間。”

蔚來(lái)總裁秦力洪曾說(shuō)，半固態(tài)電池成本很高，一個(gè)電池包相當(dāng)于一輛ET5（整車(chē)29.8萬(wàn)起）。這么高的價(jià)格難以被市場(chǎng)接受，是固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化必須解決的難題。

寧德時(shí)代董事長(zhǎng)曾毓群曾表示：“固態(tài)電池有很多科學(xué)及技術(shù)的基礎(chǔ)問(wèn)題尚未解決，我們公司深耕10多年，仍然認(rèn)為難以形成有技術(shù)可行性和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品。”

針對(duì)豐田宣布可生產(chǎn)固態(tài)電池的說(shuō)法，寧德時(shí)代首席科學(xué)家吳凱則表示，全固態(tài)電池目前還有些行業(yè)核心問(wèn)題亟待解決。“如果豐田說(shuō)今天可以量產(chǎn)全固態(tài)電池，我是持懷疑態(tài)度的，目前全行業(yè)誰(shuí)都不具備量產(chǎn)全固態(tài)電池的能力。至于到2027年能否量產(chǎn)，作為技術(shù)人員，我也很難說(shuō)得準(zhǔn)確。”

簡(jiǎn)言之，目前全固態(tài)電池是實(shí)驗(yàn)室研究狀態(tài)，量產(chǎn)和商業(yè)化還面臨著諸多難題。

雖然與鋰離子電池相比，固態(tài)電池的技術(shù)路線并不神秘，但卻是目前最為昂貴、最難實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的技術(shù)之一。

固態(tài)電池的主要技術(shù)難點(diǎn)在于電極材料和電解質(zhì)材料。據(jù)了解，目前商業(yè)化的固態(tài)電池主要采用聚合物電解質(zhì)，如鋰離子聚合物電池中使用的液體電解質(zhì)，包括 LiNi0.5 Co0.5O2和Li2O1.5 Ni1.5 Co1.5O2。實(shí)際上，全球知名企業(yè)均已布局固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化。

在國(guó)內(nèi)，比亞迪、寧德時(shí)代等企業(yè)紛紛開(kāi)始布局固態(tài)電池。比亞迪以磷酸鐵鋰為正極材料、高鎳三元為負(fù)極材料的全固態(tài)電池于2023年8月正式量產(chǎn)；寧德時(shí)代則通過(guò)與韓國(guó) LG化學(xué)合作的方式，在固態(tài)電池技術(shù)方面取得了重大突破。

在國(guó)際上，美國(guó)特斯拉正在與福特合作開(kāi)發(fā)一種固態(tài)電池，將使用液態(tài)鋰離子電池作為其車(chē)載動(dòng)力系統(tǒng)；日本松下公司則是與豐田汽車(chē)公司合作，在研發(fā)固態(tài)電池方面進(jìn)行了長(zhǎng)期的技術(shù)積累。

固態(tài)電池在安全性方面與現(xiàn)有的液態(tài)鋰離子電池相比，主要存在如下問(wèn)題：一方面，由于固態(tài)電解質(zhì)是半絕緣體，在充放電過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)；另一方面，固態(tài)電解質(zhì)在生產(chǎn)和使用過(guò)程中存在缺陷，容易發(fā)生斷裂、分解等現(xiàn)象。但總體安全性上仍高于液態(tài)鋰離子電池。

固態(tài)電池的可靠性主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是不存在液態(tài)電解質(zhì)與隔膜之間的化學(xué)反應(yīng)；二是不存在液態(tài)電解質(zhì)與負(fù)極之間的化學(xué)反應(yīng)；三是不會(huì)發(fā)生電解液和負(fù)極之間的化學(xué)反應(yīng)。

盡管固態(tài)電池在安全性與可靠性方面優(yōu)于傳統(tǒng)鋰離子電池，但其成本較高、制備工藝復(fù)雜，是其目前產(chǎn)業(yè)化的難題。

固態(tài)電池的高成本問(wèn)題源于所用電極材料——氧化物、硫化物和聚合物等。氧化物正極材料主要是由氧化鋁、氧化鈦等無(wú)機(jī)材料制成；硫化物正極材料則是由硫、硫化物及聚合物構(gòu)成；而聚合物正極則是由聚碳酸酯、纖維素等多種高分子化合物組成。固態(tài)電池所需的電極材料都是高科技新材料，目前價(jià)格昂貴，不僅需要科技進(jìn)步降低生產(chǎn)難度，也需要時(shí)間由市場(chǎng)消化高昂的價(jià)格。此外，由于固態(tài)電池的負(fù)極采用的是聚合物電解質(zhì)，成本也會(huì)有所提高。

并不是用上某種材料就能出現(xiàn)性能的大幅提高，僅在材料系統(tǒng)，做出微小的改變，也需要其他材料以及結(jié)構(gòu)適配，怎么找到最好的配合系列，要經(jīng)過(guò)千百次的試驗(yàn)才行。

從工藝上來(lái)說(shuō)，并不是替換液態(tài)電解質(zhì)那么簡(jiǎn)單。由于固態(tài)電池在固態(tài)電解質(zhì)和電極兩個(gè)層面都有材料，因此其生產(chǎn)工藝與液態(tài)電池有很大不同。雖然固態(tài)電池的生產(chǎn)工藝已經(jīng)相對(duì)成熟，但由于是全新的體系，其生產(chǎn)工藝與傳統(tǒng)電池的生產(chǎn)工藝仍然存在一定差異。

現(xiàn)階段，固態(tài)電池主要通過(guò)薄膜沉積法、涂布法或熔融共混等方法進(jìn)行制備。在薄膜沉積法中，通過(guò)調(diào)整沉積時(shí)間和沉積溫度，可以獲得厚度可控、均勻性好的固態(tài)電解質(zhì)薄膜；在涂布法中，可將固態(tài)電解質(zhì)與電解質(zhì)薄膜復(fù)合在一起進(jìn)行涂布；在熔融共混法中，將固體電解質(zhì)與固體電解質(zhì)膜進(jìn)行熔融共混后涂布。

同時(shí)，需要對(duì)固態(tài)電池進(jìn)行組裝和封裝。目前，固態(tài)電池主要采用軟包、圓柱和方形三種形態(tài)。其中，軟包電池已經(jīng)在部分車(chē)型中得到應(yīng)用；圓柱電池的尺寸越來(lái)越小，能量密度也越來(lái)越高；方形電池尺寸更加小巧，但其能量密度相對(duì)較低。

固態(tài)電池由于其成本高昂，并面臨氫燃料電池的發(fā)展競(jìng)爭(zhēng)，已限制了其發(fā)展?jié)摿Α幍聲r(shí)代已開(kāi)始鈉離子電池實(shí)驗(yàn)，原因也在于鈉離子電池具有更高的可用性，生產(chǎn)也可持續(xù)。固態(tài)電池的成本高于鋰電池是不爭(zhēng)的事實(shí)。

總結(jié)起來(lái)說(shuō)，固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化難題主要在以下幾方面。

? 一是固態(tài)電解質(zhì)的穩(wěn)定性。固態(tài)電池的核心是固態(tài)電解質(zhì)，該電解質(zhì)必須具備高離子導(dǎo)電性和良好的穩(wěn)定性。然而，目前的固態(tài)電解質(zhì)材料仍存在高溫或高電壓環(huán)境下容易分解、電解質(zhì)與電極界面的相互作用等難題。這些問(wèn)題限制了固態(tài)電池的循環(huán)壽命和安全性能。

? 二是電極材料的選用和匹配。固態(tài)電解質(zhì)與電極材料之間的界面特性對(duì)電池性能具有重要影響，因此需要尋找匹配良好、與固態(tài)電解質(zhì)相容性較好的電極材料。

? 三是電池制造工藝與成本。固態(tài)電池的制造工藝相對(duì)復(fù)雜，需要控制高溫下材料的合成和組裝過(guò)程。此外，由于固態(tài)電池材料相對(duì)較新且生產(chǎn)規(guī)模較小、成本較高，需要進(jìn)一步降低成本才能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

? 四是安全性和可靠性。固態(tài)電池的高安全性是其優(yōu)勢(shì)之一，然而在大規(guī)模應(yīng)用中，需要確保電池能夠在各種條件下穩(wěn)定工作。特別是在高溫或高電流的情況下，需要解決電解質(zhì)不穩(wěn)定、電極材料脫落等問(wèn)題，確保固態(tài)電池的安全性和可靠性。

? 五是規(guī)模化生產(chǎn)技術(shù)。如何將固態(tài)電池的研發(fā)成果轉(zhuǎn)化為大規(guī)模的生產(chǎn)技術(shù)也是一個(gè)挑戰(zhàn)。需要發(fā)展高效的制造工藝，提高生產(chǎn)效率和降低成本，并建立可靠的供應(yīng)鏈體系。

固態(tài)電池未來(lái)產(chǎn)業(yè)化前景展望

近日，特斯拉 CEO埃隆·馬斯克（Elon Musk）表示，特斯拉在研發(fā)固態(tài)電池方面取得了重大進(jìn)展。在此前后，中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所和中國(guó)科學(xué)院金屬研究所，在固態(tài)電池材料和器件方面也取得了突破性進(jìn)展，并將于近期開(kāi)展固態(tài)電池的相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究。

在固態(tài)電池方面，美國(guó)相關(guān)研究集中于聚合物電解質(zhì)和固態(tài)電解質(zhì)的性能提升上；德國(guó)主要聚焦于固態(tài)電解質(zhì)中的離子導(dǎo)電率及穩(wěn)定性研究；中國(guó)主要集中于固態(tài)電解質(zhì)中鋰離子電導(dǎo)率及界面穩(wěn)定性研究。

隨著技術(shù)不斷成熟，固態(tài)電池將在新能源汽車(chē)、儲(chǔ)能、消費(fèi)電子等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，為實(shí)現(xiàn)從汽車(chē)大國(guó)向汽車(chē)強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變提供重要支撐。

當(dāng)然，固態(tài)電池作為一種新興的能源存儲(chǔ)技術(shù)，在未來(lái)產(chǎn)業(yè)化方面具有廣闊前景，并不僅僅局限在新能源汽車(chē)領(lǐng)域。

一是電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域應(yīng)用。電動(dòng)汽車(chē)是固態(tài)電池在未來(lái)的主要應(yīng)用領(lǐng)域之一。固態(tài)電池具有高能量密度、長(zhǎng)循環(huán)壽命和高安全性等優(yōu)勢(shì)，可以提高電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航里程和充電速度，并降低電池的故障和火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。隨著電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)的快速增長(zhǎng)，固態(tài)電池有望成為主流的電動(dòng)汽車(chē)能源存儲(chǔ)解決方案。

二是移動(dòng)設(shè)備和可穿戴設(shè)備。固態(tài)電池也具有在移動(dòng)設(shè)備和可穿戴設(shè)備領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用前景。固態(tài)電池相比傳統(tǒng)鋰電池具有更高的能量密度和更長(zhǎng)的循環(huán)壽命，可以延長(zhǎng)移動(dòng)設(shè)備和可穿戴設(shè)備的使用時(shí)間，并提供更穩(wěn)定的電源供應(yīng)。

三是能源存儲(chǔ)系統(tǒng)。固態(tài)電池可以應(yīng)用于能源存儲(chǔ)系統(tǒng)，支持可再生能源的儲(chǔ)能和分發(fā)，在電網(wǎng)儲(chǔ)能和家庭能源存儲(chǔ)等應(yīng)用中具有潛力。

四是航空航天領(lǐng)域。固態(tài)電池在航空航天領(lǐng)域也具有廣闊的應(yīng)用前景，可以滿(mǎn)足航空航天領(lǐng)域?qū)τ诟咝阅茈姵氐男枨蟆?/p>

2023年7月15日，日本東京工業(yè)大學(xué)特聘教授菅野了次等人組成的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)布消息，通過(guò)重新開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)材料、重新研究制造工藝等方式，成功提高了全固態(tài)電池的快速充電性能和容量。快速充電性能指標(biāo)與之前相比最多可提高3.8倍，正極容量按單位電極面積計(jì)算可提高1.8倍。

固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化大幕已經(jīng)開(kāi)啟，誰(shuí)能率先商業(yè)化應(yīng)用，誰(shuí)將占領(lǐng)產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)，讓我們拭目以待。

總之，固態(tài)電池作為一種新興的能源存儲(chǔ)技術(shù)具有廣闊的產(chǎn)業(yè)化前景。隨著科技的不斷進(jìn)步，固態(tài)電池將會(huì)得到更廣泛的市場(chǎng)化推廣與應(yīng)用，并成為未來(lái)能源存儲(chǔ)領(lǐng)域的重要力量。

編輯：黃飛