固態(tài)電池是一種使用固體正負(fù)極和固體電解質(zhì)，不含有任何液體，所有材料都由固態(tài)材料組成的電池。相比于以往普通的鋰離子電池，全固態(tài)鋰電池不僅結(jié)構(gòu)更加簡單，僅僅只有正負(fù)極和固態(tài)電解質(zhì)共同組合而成，同時(shí)在使用譬如硫化物等全無機(jī)類材料以及PEO基等高分子聚合物材料作為電解質(zhì)之下，大大提升了電池的安全性和能量密度，具有良好的高溫適應(yīng)發(fā)性，徹底解決了以往鋰離子充電電池因高溫條件下電解液容易出現(xiàn)揮發(fā)甚至爆炸的問題，電池的循環(huán)壽命也得到有效延長。在全固態(tài)鋰電池的充電過程中，鋰離子將從電池正極的活性物質(zhì)晶格中脫碳，在固體電解質(zhì)的幫助下實(shí)現(xiàn)向負(fù)極的遷移，外電路則負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)電子向負(fù)極的遷移，在負(fù)極處二者相互整合成為鋰原子等物質(zhì)之后將被嵌入到負(fù)極材料當(dāng)中。

 

　　全固態(tài)鋰電池優(yōu)勢

 

　　優(yōu)勢之一：輕——能量密度高。能量密度的提升原因首先在于使用的電解液/質(zhì)更少、更??；然后固態(tài)電解質(zhì)大多數(shù)擁有較寬的電化學(xué)窗口，因此其可以兼容更多高電壓正極材料；不僅如此，全固態(tài)電池良好的安全性、高電壓化還可以讓電池管理系統(tǒng)BMS更為簡化，因此最后裝車的電池系統(tǒng)能量密度可以提高。

 

　　優(yōu)勢之二：薄——體積小。小體積/高的體積能量密度的電池對于消費(fèi)電子品的重要性無需多言，而對于動(dòng)力電池來說，相對緊湊的體積仍然是非常重要的。在傳統(tǒng)鋰離子電池中，隔膜和電解液加起來占據(jù)了電池中近40%的體積和25%的質(zhì)量，而使用全固態(tài)體系，有望將這一部分的占比降低。

 

　　優(yōu)勢之三：更安全，可靠性更優(yōu)。消費(fèi)電子產(chǎn)品電池用量很少，但是一個(gè)手機(jī)爆炸事件就讓大家議論紛紛。我國近年來的電動(dòng)汽車方面的政策已經(jīng)逐漸明朗化，要求提升動(dòng)力電池能量密度，然而在電池高能量密度化，同時(shí)要求倍率性能提升背景下，對于電池安全性能的要求只會(huì)越來越苛刻。固態(tài)電池有望從根本上解決鋰枝晶生成、電極材料與電解液存在復(fù)雜反應(yīng)等一系列問題，這樣可以明顯提升電池服役壽命和使用過程中的可靠性，因此十分重要。