關(guān)于固態(tài)電解質(zhì)的研究進(jìn)展，張衛(wèi)新介紹，固態(tài)電解質(zhì)可分為無(wú)機(jī)固態(tài)電解質(zhì)、聚合物固態(tài)電解質(zhì)以及其他固態(tài)電解質(zhì)。

聚合物固態(tài)電解質(zhì)主要分為PEO（聚環(huán)氧乙烷）基體系、聚碳酸酯基體系、聚硅氧烷基體系與聚合物鋰單離子導(dǎo)體基體系，其優(yōu)點(diǎn)是高溫性能好，并率先實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，但工作溫度較高，需要專(zhuān)門(mén)的熱管理系統(tǒng)，成本較高，負(fù)極表面有磷酸鹽保護(hù)層（成本極高），電池系統(tǒng)能量密度沒(méi)有明顯的優(yōu)勢(shì)（～130W·h/kg），功率密度較低。研究方向主要為將PEO與其他聚合物共混、共聚或交聯(lián)，或添加無(wú)機(jī)顆粒形成有機(jī)—無(wú)機(jī)雜化體系，提升核心能力。法國(guó)Bollore旗下的BatScap研發(fā)的聚合物固態(tài)電池已投入商業(yè)化使用，規(guī)格是30kW·h。目前這種Bluecar已有近4000輛。

無(wú)機(jī)固態(tài)電解質(zhì)包括氧化物電解質(zhì)和硫化物電解質(zhì)。

氧化物電解質(zhì)主要分為晶態(tài)（LISCON結(jié)構(gòu)、NASICON結(jié)構(gòu)、鈣鈦礦結(jié)構(gòu)與石榴石結(jié)構(gòu)）與非晶態(tài)，其優(yōu)點(diǎn)是循環(huán)性能良好，化學(xué)穩(wěn)定性高，適用于薄膜柔性結(jié)構(gòu)，缺點(diǎn)是低室溫電導(dǎo)率。研究方向主要為元素替換與異價(jià)元素?fù)诫s來(lái)提升電導(dǎo)率。

硫化物電解質(zhì)主要分為二元體系（Li2S和P2S5）與三元體系（Li2S、P2S5與MS2，M=Si、Ge、Sn），其優(yōu)點(diǎn)是電導(dǎo)率最高，是未來(lái)主要方向，但制備與使用環(huán)境要求苛刻，對(duì)金屬鋰與氧化物正極均不穩(wěn)定。研究方向主要為降低合成成本，引入多元素?fù)诫s。

但是，目前全固態(tài)鋰離子電池也面臨著挑戰(zhàn)，包括離子電導(dǎo)率低、界面阻抗大、制備成本高等。

電解質(zhì)由液態(tài)換成固體之后，鋰電池體系由電極材料—電解液的固液界面向電極材料—固態(tài)電解質(zhì)的固固界面轉(zhuǎn)化，固固之間無(wú)潤(rùn)濕性，界面接觸電阻嚴(yán)重影響了離子的傳輸，造成全固態(tài)鋰離子電池內(nèi)阻急劇增大、電池循環(huán)性能變差、倍率性能差。

張衛(wèi)新表示，目前主要解決方案有：金屬鋰保護(hù)、聚合物電解質(zhì)改性以及鋰合金、粉末鋰電極、泡沫鋰電極等。

固態(tài)鋰電池正極材料一般采用復(fù)合電極，除了電極活性物質(zhì)外還包括固態(tài)電解質(zhì)和導(dǎo)電劑，在電極中起到傳輸離子和電子的作用。聚合物的離子傳輸是通過(guò)無(wú)定形區(qū)域的鏈段運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的。為了提高鏈段的活動(dòng)性，一般通過(guò)加入填料或與其他聚合物單體共聚合等方式，以提升材料的離子導(dǎo)電率。

負(fù)極材料目前主要集中在金屬鋰負(fù)極材料、碳族負(fù)極材料和氧化物負(fù)極材料三大類(lèi)，其中金屬鋰負(fù)極材料因其高容量和低電位的優(yōu)點(diǎn)成為全固態(tài)鋰電池最主要的負(fù)極材料之一。