作為電動(dòng)汽車的“心臟”，動(dòng)力電池備受矚目。鋰離子電池因其具有能量密度高、自放電率低、循環(huán)效率高，循環(huán)壽命長等特點(diǎn)，受到了新能源汽車產(chǎn)業(yè)的歡迎，取得了長足的發(fā)展。

但目前的鋰離子電池技術(shù)尚未成熟，安全性不穩(wěn)定的問題仍然存在。最近頻發(fā)的起火事件，讓人對鋰離子電池的安全性產(chǎn)生了懷疑。而固態(tài)電池技術(shù)有望成為破解電動(dòng)車安全問題的新選擇。

近年來大型動(dòng)力電池事故頻發(fā)，很大程度上是由于電池內(nèi)部使用液態(tài)電解質(zhì)。商用的鋰離子電池一般都采用有機(jī)液態(tài)電液，易燃燒，還可能滲漏液體，造成環(huán)境污染。固態(tài)電解質(zhì)不易燃，還不會(huì)產(chǎn)生液態(tài)電解液，因此不帶腐蝕性。用固態(tài)電解質(zhì)代替液態(tài)電解液，是公認(rèn)的可以提升鋰電池安全性能最為有效的方法之一。

固態(tài)鋰電池已進(jìn)入全球加快布局和研發(fā)的階段，很多著名機(jī)構(gòu)都在開發(fā)固態(tài)鋰電池。包括韓國三星、日本豐田和我國寧德時(shí)代在內(nèi)的眾多電池和汽車廠商，都加大了固態(tài)電池研發(fā)投入，已有部分電池進(jìn)入裝車測試階段。盡管前景可期，但由于技術(shù)和工藝上的種種問題，發(fā)展固態(tài)電池的道路絕非一帆風(fēng)順。

現(xiàn)今固態(tài)電池采用的固態(tài)電解質(zhì)普遍存在性能短板，距離高性能鋰離子電池系統(tǒng)的要求仍有不小的差距。固態(tài)電解質(zhì)和電極的界面處理也是固態(tài)電池目前面臨的一大難題。在固體電解質(zhì)中鋰離子傳輸阻抗很大，與電極接觸的剛性界面接觸面積小，在充放電過程中電解質(zhì)體積的變化容易破壞界面的穩(wěn)定。

此外，在固態(tài)鋰電池中，除了電解質(zhì)和電極之間的界面，電極內(nèi)部還存在復(fù)雜的多級界面，電化學(xué)以及形變等因素都會(huì)導(dǎo)致接觸失效影響電池性能。

長期使用時(shí)穩(wěn)定性不理想也是長壽命儲能固態(tài)電池發(fā)展的瓶頸。固態(tài)電池在服役過程中結(jié)構(gòu)與界面會(huì)隨時(shí)間發(fā)生退化，但退化對電池綜合性能的影響機(jī)制尚不明確，難以實(shí)現(xiàn)長效應(yīng)用。

只有從根本上解決了關(guān)鍵材料和界面問題，才能開展系統(tǒng)的工藝研究，從而滿足單電池的性能要求。目前，各種新技術(shù)“百家爭鳴”，一些固態(tài)電池技術(shù)有了最新突破。

在固體電解質(zhì)材料上，業(yè)內(nèi)發(fā)現(xiàn)基于石榴石結(jié)構(gòu)的鋰鑭鋯氧（LLZO）固體電解質(zhì)體系的固態(tài)電池具有優(yōu)異的循環(huán)性能和倍率性能，它也因此成為一大技術(shù)熱點(diǎn)。LLZO是一種性能優(yōu)異的填料，能夠提高聚合物基復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)的性能?；贚LZO的固態(tài)電池循環(huán)1000次后容量仍能保持81%。

另一種電解質(zhì)材料思路是使用剛性的聚合物骨架和無機(jī)顆粒與柔性的聚合物離子傳輸材料融合。通過聚合物和聚合物之間，以及聚合物和無機(jī)顆粒之間的路易斯酸堿相互作用，可為鋰離子傳輸創(chuàng)造新通道，大幅提升電解質(zhì)的綜合性能。

界面處理的研究熱點(diǎn)主要集中在界面設(shè)計(jì)及修飾層上，目前凝膠化的界面設(shè)計(jì)已經(jīng)取得了較好成果。通過凝膠態(tài)的聚合物對界面進(jìn)行修飾，增加接觸面積的同時(shí)還可以緩沖循環(huán)過程中的體積效應(yīng)，在室溫下經(jīng)過300次循環(huán)，基本無退化，這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較好地改善了電池性能。

總的來說，對于固態(tài)電池的研究，目前還是偏學(xué)術(shù)多一些，在產(chǎn)業(yè)化方面，因?yàn)橐恍╆P(guān)鍵技術(shù)涉及到各個(gè)企業(yè)核心技術(shù)而無法獲取，導(dǎo)致基于工程化應(yīng)用方面的技術(shù)還是需要進(jìn)行進(jìn)一步探究。