固態(tài)電池并非新概念，早在上世紀(jì)70年代就已經(jīng)出現(xiàn)了，在1991年左右固態(tài)電池實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化，目前耳機(jī)中所使用的微型鋰電池就是一種固態(tài)電池。當(dāng)時(shí)的固態(tài)電池以薄膜電池形態(tài)出現(xiàn)，而當(dāng)時(shí)其未獲普及的原因是因?yàn)楣虘B(tài)薄膜電池存在著容量小，成本高等缺點(diǎn)，但它能進(jìn)行商業(yè)應(yīng)用，也證明了固態(tài)電池技術(shù)還是具有可行性。

12月8日，由大眾和比爾•蓋茨共同支持的一家電池研發(fā)創(chuàng)業(yè)公司QuantumScape打破了長久的沉默。QuantumScape的技術(shù)顧問，卡內(nèi)基梅隆大學(xué)機(jī)械工程系副教授為其技術(shù)站臺(tái)：對(duì)于大眾市場(chǎng)的電動(dòng)汽車而言，QuantumScape的新產(chǎn)品相對(duì)于相同重量的現(xiàn)有電池組，可以獲得更多約50％的續(xù)駛里程以及更長的電池使用壽命。QuantumScape表示，新產(chǎn)品預(yù)計(jì)將于2024年投入量產(chǎn)。

而在近日，豐田汽車公開表示，豐田即將于2021年正式亮相固態(tài)電池及相關(guān)技術(shù)；至于正式量產(chǎn)上市時(shí)間，目前尚未得到確認(rèn)。據(jù)悉，固態(tài)電池可以支持電動(dòng)汽車每次充電行駛500公里，10分鐘內(nèi)便可充滿電。如果豐田能夠兌現(xiàn)10分鐘充滿電的承諾，那么與目前的電動(dòng)汽車相比，這將使普遍的電動(dòng)汽車充電時(shí)間減少約三分之二。豐田擁有涉及固態(tài)電池的1000多項(xiàng)專利，但它并不是唯一一家研究該技術(shù)的汽車制造商。日產(chǎn)汽車此前曾表示，它正在開發(fā)自己的固態(tài)電池，并計(jì)劃在2028年之前將其商用。

傳統(tǒng)鋰電池的能量密度最高可以達(dá)到300-400Wh/kg，固態(tài)電池可提供的能量密度可以達(dá)到傳統(tǒng)鋰電池的兩倍左右。能量密度即續(xù)航里程，強(qiáng)大的續(xù)航保證是固態(tài)電池打敗鋰電池技術(shù)的關(guān)鍵。

同時(shí)固態(tài)電池在重量方面的優(yōu)勢(shì)也十分明顯，其對(duì)空間環(huán)境要求并沒有那么高。最重要的一點(diǎn)就是可以不必使用嵌鋰的石墨負(fù)極，通過直接使用金屬鋰來做負(fù)極，從而減輕負(fù)極材料的用量，加上簡化封裝、冷卻系統(tǒng)、縮小空間等方式都能減少電池重量。同時(shí)在使用壽命方面，固態(tài)電池在理想情況下，能夠達(dá)到45000次左右的循環(huán)次數(shù)，這對(duì)于經(jīng)常要充放電的固態(tài)電池的來說，使用年限有了很大的提升。

目前固態(tài)電池距離商業(yè)化還有一定距離，但未來隨著產(chǎn)業(yè)投入的逐漸加大，生產(chǎn)難點(diǎn)、成本等問題都將迎刃而解。而以目前固態(tài)電池的“硬”實(shí)力來說，取代液態(tài)鋰電池也只是時(shí)間問題。

參考資料：

來電APP. 動(dòng)力電池革命即將來臨？固態(tài)電池離我們還有多遠(yuǎn)？

TechSugar.聚焦下一代電池明星——全固態(tài)電池.

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/星屑）

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