人類社會(huì)的進(jìn)步離不開社會(huì)上各行各業(yè)的努力，各種各樣的電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代離不開我們的設(shè)計(jì)者的努力，其實(shí)很多人并不會(huì)去了解電子產(chǎn)品的組成，比如固態(tài)電池。目前鋰離子電池的安全問題仍未解決，于是固態(tài)電池就成為下一代鋰電技術(shù)的方向。到2030年，固態(tài)電池的市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將超過60億美元，“固態(tài)電池”將成鋰電行業(yè)顛覆者。

固態(tài)電池研究重大突破!

固態(tài)鋰離子電池被認(rèn)為是下一個(gè)領(lǐng)域。在全球許多頂級(jí)專家學(xué)者，數(shù)家科研機(jī)構(gòu)，公司以及大量研發(fā)資金的支持下，固態(tài)鋰離子電池的戰(zhàn)略制高點(diǎn)都集中在技術(shù)專利上。為了進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性批量生產(chǎn)，發(fā)起了一場(chǎng)艱苦的戰(zhàn)斗。由大眾汽車公司和比爾·蓋茨支持的初創(chuàng)公司QuantumScape宣布了其最新固態(tài)電池的驚人性能數(shù)據(jù)。據(jù)說它可以將電動(dòng)汽車的續(xù)航里程增加80%，并在15分鐘內(nèi)可以充電多達(dá)80%的電量。

與傳統(tǒng)的鋰離子電池相比，這次開發(fā)的固態(tài)電池有了顯著改進(jìn)：它們不僅可以將電動(dòng)汽車的續(xù)航里程增加80%，而且可以更快地充電(可以在15分鐘內(nèi)充滿電) 80%容量，對(duì)于鋰離子電池通常為40分鐘或更長時(shí)間)，并且在800次充電后可以保持80%以上的容量，而不會(huì)顯著惡化。

南都電源已與行業(yè)領(lǐng)先的制造商輝能科技公司簽署了固態(tài)電池生產(chǎn)技術(shù)許可協(xié)議，并將建設(shè)一條1GWh規(guī)模的固態(tài)電池生產(chǎn)線。贛鋒鋰業(yè)第一代2億瓦特小時(shí)固態(tài)電池中試生產(chǎn)線已成功投產(chǎn)，產(chǎn)品性能已完全達(dá)到公司固態(tài)電池研發(fā)團(tuán)隊(duì)開發(fā)的樣品水平。

國軒高科公布了固態(tài)電池的時(shí)間表，表示將在兩年內(nèi)引入相關(guān)技術(shù)，固態(tài)電池技術(shù)的迭代升級(jí)將從2022年開始，以生產(chǎn)高安全性固態(tài)電池; 2025年后，能量密度將超過800Wh / L，將產(chǎn)生400Wh / kg，全固態(tài)電池具有800次循環(huán)。

固態(tài)電池技術(shù)大突破對(duì)鋰電產(chǎn)業(yè)有什么影響?

全固態(tài)和半固態(tài)電池在速率性能，成本等方面可能沒有競(jìng)爭(zhēng)力，并且工業(yè)化仍需要時(shí)間。全固態(tài)和半固態(tài)電池在理論上仍然存在許多尚未解決的問題。一個(gè)是在室溫下固體電解質(zhì)的鋰離子傳導(dǎo)率低，另一個(gè)是在固體電解質(zhì)和電極材料之間的較大的固相界面阻抗。

與液體電解質(zhì)相比，用于半固體電池的固體液體電解質(zhì)具有改善的安全性能。然而，通常，固體材料的離子電導(dǎo)率低于液體的離子電導(dǎo)率。因此，固液電解質(zhì)的鋰離子傳導(dǎo)性可能降低。降低速率性能。此外，由于諸如材料系統(tǒng)更新和生產(chǎn)過程的成熟度低等因素，新技術(shù)可能需要一些時(shí)間來降低成本。

即使半固態(tài)電池已批量生產(chǎn)，也不會(huì)對(duì)現(xiàn)有的鋰電池行業(yè)產(chǎn)生太大影響。我們認(rèn)為，對(duì)于電池行業(yè)而言，半固態(tài)并不是破壞性的創(chuàng)新。用于車輛的半固態(tài)電池具有與消費(fèi)類電子聚合物電池相同的技術(shù)。同時(shí)，蜂巢能源公告將表明凝膠電解質(zhì)和果凍電池已經(jīng)開發(fā)出來。我們認(rèn)為，半固態(tài)電池技術(shù)不會(huì)對(duì)現(xiàn)有模式產(chǎn)生太大影響;

關(guān)于隔膜連接，半固態(tài)電解質(zhì)仍然存在無法有效阻塞正極和負(fù)極觸點(diǎn)失敗的風(fēng)險(xiǎn)，因此我們認(rèn)為仍然需要隔膜。對(duì)于陽極材料環(huán)節(jié)，硅碳陽極是陽極材料公司的技術(shù)儲(chǔ)備之一;關(guān)于電解就液體連接而言，僅物理形式發(fā)生了變化，原始的溶質(zhì)和溶劑技術(shù)并未發(fā)生重大變化。

因此，我們認(rèn)為即使是半固態(tài)電池的商業(yè)應(yīng)用也不會(huì)對(duì)現(xiàn)有的鋰電池產(chǎn)業(yè)體系產(chǎn)生太大影響。一般而言：許多組織已經(jīng)宣布，將全固態(tài)電池商業(yè)化還為時(shí)過早，并且固態(tài)電池技術(shù)的重大突破暫時(shí)不會(huì)對(duì)現(xiàn)有鋰電池行業(yè)產(chǎn)生重大影響。固態(tài)電池的發(fā)展將促進(jìn)我國的鋰離子電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。從領(lǐng)先者到并行者，將超越日本和韓國等傳統(tǒng)鋰電池大國。

本文只能帶領(lǐng)大家對(duì)固態(tài)電池有了初步的了解，對(duì)大家入門會(huì)有一定的幫助，同時(shí)需要不斷總結(jié)，這樣才能提高專業(yè)技能，也歡迎大家來討論文章的一些知識(shí)點(diǎn)。