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固態(tài)電池是一種電池科技。與現(xiàn)今普遍使用的鋰離子電池和鋰離子聚合物電池不同的是，固態(tài)電池是一種使用固體電極和固體電解質(zhì)的電池。

由于科學(xué)界認(rèn)為鋰離子電池已經(jīng)到達(dá)極限，固態(tài)電池于近年被視為可以繼承鋰離子電池地位的電池。固態(tài)鋰電池技術(shù)采用鋰、鈉制成的玻璃化合物為傳導(dǎo)物質(zhì)，取代以往鋰電池的電解液，大大提升鋰電池的能量密度。

中文名固態(tài)電池外文名solid-statebatteries領(lǐng)域硬件

能量密度鋰離子電池的2倍性質(zhì)一種使用固體電極和固體電解質(zhì)的電池特點(diǎn)功率密度較低，能量密度較高

目錄

在固態(tài)離子學(xué)中，固態(tài)電池是一種使用固體電極和固體電解液的電池。固態(tài)電池一般功率密度較低，能量密度較高。由于固態(tài)電池的功率重量比較高，所以它是電動(dòng)汽車很理想的電池。

2030年，鋰離子電池將不再是電動(dòng)汽車電池主流，但其在某些電子原件領(lǐng)域仍有一席之地。[1]據(jù)sneresearchd的測(cè)算，2025年我國固態(tài)電池市場(chǎng)空間有望達(dá)30億元，2030年有望達(dá)到200億元。[3]

歷程

編輯播報(bào)

從1991年索尼公司將含有液態(tài)電解質(zhì)的鋰離子電池帶入電子設(shè)備的應(yīng)用至今，液態(tài)鋰電池已經(jīng)成為目前最為成熟、使用最廣泛的技術(shù)路線之一。

在2010年，豐田就曾推出過續(xù)航里程可超過1000km的固態(tài)電池。而包括quantumscape以及sakti3所做的努力也都是在試圖用固態(tài)電池來取代傳統(tǒng)的液態(tài)鋰電池。wap..OrG

加拿大avestor公司也曾嘗試過研發(fā)固態(tài)鋰電池，最終2006年正式申請(qǐng)破產(chǎn)。avestor公司使用一種高分子聚合物分離器，代替電池中的液體電解質(zhì)，但一直沒有解決安全問題，在北美地區(qū)發(fā)生過幾起電池燃燒或者爆炸事件。

2015年3月中旬，真空吸塵器的發(fā)明者、英國戴森公司（dyson）創(chuàng)始人詹姆斯·戴森將其首筆1500萬美元的投資投向了固態(tài)電池公司sakti3，后者是一家成立于2007年的電池創(chuàng)業(yè)公司。

2018年1月消息，一項(xiàng)突破性的全新電池技術(shù)似乎終于接近現(xiàn)實(shí)。如果達(dá)到預(yù)期的話，新技術(shù)能滿足手機(jī)上癮者數(shù)天的使用需求，并且能使電動(dòng)汽車的行駛里程增加到500英里（約804公里）以上。這項(xiàng)新技術(shù)被稱為固態(tài)電池技術(shù)，它用陶瓷材料取代了當(dāng)今電池中的液態(tài)電解質(zhì)。

2018年1月，它與寶馬公司結(jié)盟，后者已經(jīng)承諾在未來10年內(nèi)為其生產(chǎn)的每一款產(chǎn)品提供某種形式的電池組件，無論是傳統(tǒng)的混合動(dòng)力車、插電式電動(dòng)車還是純電動(dòng)汽車（bev）。[1]

2021年1月9日，蔚來汽車發(fā)布全新150kwh固態(tài)電池包，搭載這項(xiàng)技術(shù)的蔚來電動(dòng)車預(yù)計(jì)于2022年第四季度交付，續(xù)航里程有望超過1000公里。[3]

2022年1月22日，搭載贛鋒固態(tài)電池的東風(fēng)e70示范運(yùn)營車在新余首發(fā)，首批50臺(tái)固態(tài)電池示范運(yùn)營車正式投放市場(chǎng)。贛鋒鋰電二期年產(chǎn)10gwh新型鋰電池項(xiàng)目首條生產(chǎn)線也于當(dāng)日正式投產(chǎn)。[4]

原理

編輯播報(bào)

傳統(tǒng)的液態(tài)鋰電池又被科學(xué)家們形象地稱為“搖椅式電池”，搖椅的兩端為電池的正負(fù)兩極，中間為電解質(zhì)（液態(tài)）。而鋰離子就像優(yōu)秀的運(yùn)動(dòng)員，在搖椅的兩端來回奔跑，在鋰離子從正極到負(fù)極再到正極的運(yùn)動(dòng)過程中，電池的充放電過程便完成了。

固態(tài)電池的原理與之相同，只不過其電解質(zhì)為固態(tài)，具有的密度以及結(jié)構(gòu)可以讓更多帶電離子聚集在一端，傳導(dǎo)更大的電流，進(jìn)而提升電池容量。因此，同樣的電量，固態(tài)電池體積將變得更小。不僅如此，固態(tài)電池中由于沒有電解液，封存將會(huì)變得更加容易，在汽車等大型設(shè)備上使用時(shí)，也不需要再額外增加冷卻管、電子控件等，不僅節(jié)約了成本，還能有效減輕重量。[1]

優(yōu)勢(shì)

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