（文章來源：EDA365網）

在過去的30年中，來自動靜公司越來越接近更換引領了消費電子革命的電池。固態電池有望比當今消費電子產品中的常規鋰離子電池更緊湊，功能更強大。在日本，每月要生產數千個固態電池，并且有幾家公司計劃在今年開始批量生產。他們的最終目標是將新電池投入到智能手機和電動汽車中。但目前看來，它們的價格太高了，同時還沒有經過這些用途的驗證，但是據TDK公司介紹，他們生產的固態電池已經用到了打印機和電表上。

TDK固態電池項目負責人Masihiro Oishi表示，隨著對小型儲能設備的需求不斷增長，“我們必須迅速提高產量才能滿足客戶需求。”數十年以前，另一種電池的發展（鋰離子電池的發明）推動了緊湊，功能強大的電子設備的出現。索尼公司（Sony Corp.）于1991年推出了第一款產品，而其基礎是美國和日本科學家在過去幾十年中獲得諾貝爾獎。

如今，鋰離子電池在智能手機中無處不在，并在電動汽車和蓄電設備中扮演越來越重要的角色。但是，他們越來越難跟上他們所供電設備的需求，所有擁有電池容量快速下降智能手機的人都可以證明這一點。“當鋰離子電池首次問世時，與過去相比，它們確實是出色的電池。但是，這已經過去了30年，我們必須考慮我們是否對其還真正感到滿意，”東京工業大學的教授Ryoji Kanno說道，他自1980年代以來一直在研究電池材料。

村田制作所已開發出一種固態電池，旨在用于耳機等小型可穿戴設備，該電池計劃于今年投入量產。理想的最終目標是更換手機中現有的鋰離子電池，”村田孝夫（Norata Nakajima）說，他是村田公司的一位高管，并將于今年6月成為該公司的總裁。固態電池中的“固態”是指電解質，即帶電離子流過的電池端子之間的物質。在通常的鋰離子電池中，電解質是液體。它可能會泄漏或著火，這是困擾某些智能手機的問題。

自1970年代以來，心臟起搏器就已經使用了固態電池的早期版本，但是在過去十年中已經出現了在功率需求更大的設備中使用固態電池的想法。2011年，Kanno教授及其團隊發現了一種固態玻璃狀材料，其導電電位與現有的液體電解質相同。Kanno先生說：“直到這一次，可能沒人能想到這是可能的。”

除了減少著火的危險外，固體電解質還可以使陽極（電池兩個端子之一）由鋰金屬制成，而不是由目前的標準石墨制成。英國電池研究所法拉第研究所（Faraday Institution）稱，與石墨相比，鋰金屬可以容納更多的電子，因此固態電池在相同的體積中可以包含多達60％的能量。這項技術并不是唯一一項能夠吸引研究資金的技術。一些電池生產商正在使用凝膠狀電解質來提高安全性，或者嘗試在電池中嘗試使用相對便宜的金屬（例如鋅）代替鋰。

對于固態電池，關鍵在于如何廉價地制造一種足以放入電話中的電池。村田制作所的Nakajima先生說：“與傳統的鋰技術相比，固態鋰電池的規模效率尚未得到發展。” 他的一位工程師說，公司可能需要兩到三年的時間才能將智能手機大小的固態電池投入批量生產。

能源咨詢公司Wood Mackenzie的電池原材料研究分析師Milan Thakore表示，與石墨相比，金屬鋰的產量仍然微不足道。他說：“直到我們看到制造和供應鏈規模擴大之前，它仍然是2030年的技術。”但固態電池仍以較小的尺寸和數量開始開始商業化生產。TDK固態項目負責人Oishi先生說，TDK每月生產約30,000個固態電池，并計劃在一年內將產量提高到每月100,000個。

村田制作所已開發出一種固態電池，該電池計劃于今年投入批量生產。最終的愿望是做出由固態電池供電的電動汽車。這將簡化用于液體電解質電池的笨重的冷卻系統，從而使汽車更輕便，功能更強大。

盡管手機部件主要是東亞的據點，但汽車研究涉及一些美國初創公司。總部位于科羅拉多州的初創公司Solid Power已獲得2000萬美元的融資，他們正在與福特汽車公司合作 。SolidPower首席執行官Doug Campbell表示，其手機大小的電池在能量密度和安全性能方面都超過了現有的鋰離子電池。

在日本，豐田汽車公司（ Toyota Motor Corp.） 和電池制造商松下公司（ Panasonic Corp.） 已加入一個政府附屬的技術組織，該項目旨在生產用于電動汽車的固態電池的研發。該技術組織的Kei Hosoi說，該項目旨在制造一種電池，其能量密度是現有鋰離子電池的三倍，但成本僅為其三分之一。自2018年成立以來，該集團正朝著實現能源目標邁進，但成本目標仍然遙遙無期。
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