全固態電池與液體電池有什麼區別？

自從1991年索尼公司將含有液態電解質的鋰離子電池帶入電子設備的應用至今，液態鋰電池已經成為目前最為成熟、使用最廣泛的技術路線之一。

傳統的液態鋰電池又被科學家們形象地稱為「搖椅式電池」，搖椅的兩端為電池的正負兩極，中間為電解質（液態）。而鋰離子就像優秀的運動員，在搖椅的兩端來回奔跑，在鋰離子從正極到負極再到正極的運動過程中，電池的充放電過程便完成了。

今天就跟大家簡單聊聊全固態鋰離子電池的現狀和未來，一起看看全固態鋰離子電池到底是個什麼鬼。最近寶馬正在研發一款更為先進的鋰離子電池，這款電池將用固態電解質代替現有的電解液，更輕、更安全、密度更高。據悉，新電池的量產時間或為2026年。

所謂全固態鋰離子電池簡單來說就是指電池結構中所有組建都是以固態形式存在，而如今傳統的商業化的鋰離子電池則是液態鋰離子電池即電解液是液態溶液狀。具體來說就是把傳統鋰離子電池的液態電解液和隔膜替換為固態電解質，一般是以鋰金屬為負極，也可是石墨類及其他複合材料。

在固態離子學中，固態電池是一種使用固體電極和固體電解液的電池。固態電池一般功率密度較低，能量密度較高。由於固態電池的功率重量比較高，所以它是電動汽車很理想的電池 。2020年固態電池技術研發有望取得突破性進展，在成本、能量密度和生產過程等方面進一步趕超鋰離子電池技術。2030年，鋰離子電池將不再是電動汽車電池主流，但其在某些電子原件領域仍有一席之地。

固態電池的原理與之相同，只不過其電解質為固態，具有的密度以及結構可以讓更多帶電離子聚集在一端，傳導更大的電流，進而提升電池容量。因此，同樣的電量，固態電池體積將變得更小。不僅如此，固態電池中由於沒有電解液，封存將會變得更加容易，在汽車等大型設備上使用時，也不需要再額外增加冷卻管、電子控制項等，不僅節約了成本，還能有效減輕重量。那麼它們兩者有什麼區別呢。

液體點解質：優點：a.工業化自動化程度高; b.較好的界面接觸; c.充放電循環電極膨脹相對可控; d.單位面積的導電率高。缺點：a.易揮發易燃燒的電解質導致其安全/熱穩定性較差; b.依賴於形成SEI膜; c.鋰離子和電子可能同時傳導。

全固態電解質：優點：a.高安全/熱穩定性(針刺和高溫穩定性極好，可長期正常工作在60-120℃條件下); b.可達5V以上的電化學窗口，可匹配高電壓材料; c.只傳導鋰離子不傳導電子; d.由於固態電解質存在可以在電池內串聯組成高電壓的單體電池; e.簡化冷卻系統，提高能量密度; e.可使用在超薄柔性電池領域。缺點：a.充放電過程中界面應力受影響; b.單位面積離子電導率較低，常溫下比功率差; c.成本極為昂貴(1mAh成本為25美金);d.工業化生產大容量電池有很大困難。

固態電池可能是未來電池技術的發展方向之一，但也許不是最好的。從理論的提出時間來看，固態電池並不是一個新的概念，但多年來，研發上的進展並沒有想象那麼快速。包括燃料電池、超級電容器、鋁空氣電池、鎂電池在理念上都有較大的發展空間，而最終，要看哪種路線發展更快、更接地氣。

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