擴張固態電池的發展之路將要面臨哪些挑戰

（文章來源：微鋰電）

加州大學圣地亞哥分校的科學家發表了一篇論文，概述了固態電池發展的技術路線圖，以及該技術發展所面臨的四個挑戰。

隨著未來幾年儲能需求的增長，解決電池技術的有關問題至關重要，其中防火安全、能源密度、耐用性和可回收性是最重要的。固態電池為儲能提供了巨大的潛力，研究機構以及企業正在努力將這項技術投入到大規模的商業生產，豐田早前宣布，其搭載固態電池的電動汽車將在東京奧運會亮相。

加州大學圣地亞哥分校(UCSD)是研究固態電池的機構之一，在其實驗室中已經開發了幾種新的電池化學反應的解決方案?，F在，研究人員正在考慮著眼于固態電池技術的更大前景，以及電池接近生產所需要考慮的因素。

UCSD的研究人員在《從納米級界面表征到使用全固態電池的可持續儲能》一文中,概述了固態電池開發前沿的四個考慮因素，即：電解質和電極之間的穩定化學界面，有效的表征工具，可持續的制造工藝和可回收性設計。納米工程學教授雪莉說:“我們必須退后一步，思考如何同時解決這些問題，因為它們都是相互關聯的。如果要兌現全固態電池的承諾，必須找到同時能應對所有挑戰的解決方案?！?/p>

制造能夠在室溫下工作的固態電解質是這項技術的一個關鍵目標。UCSD的研究小組指出，現在存在多種選擇，它們的性能可能優于液態電解質，所以是時候把重點轉移到電池組件之間的化學相互作用上了。在這一點上，應該把注意力從追求更高的離子電導率上轉移開，轉而關注固態電解質和電極之間的穩定性。

由于固態電解質通常不如液態電解質透明，因此深入了解納米級電池的運行情況更為復雜。研究小組指出恰當的解決方案十分重要，并提出了包括低溫冷凍和X射線成像技術在內的可能性。

電池材料的供應鏈存在不同程度的環境問題，如果方法正確，固態技術可能會解決其中的一些問題。根據UCSD的說法，設計可循環回收和梯次利用的固態電池是關鍵，如果同時還擁有一個強大的供應鏈，便可以從實際方面經濟性地擴大生產規模。

納米工程學教授鄭晨說:“成本效益高的可重復利用性和可回收性技術必須納入未來技術發展的需要，從而開發出全固態電池，提供500 Wh/kg或更高的能量密度?！?br /> （責任編輯：fqj）