全固態鋰二次電池的潛在優勢

全固態鋰離子電池相關于液態鋰離子電池的優勢包括:

(1)安全性能高

因為液態電解質包含易燃有機溶劑,內部短路溫度上升時容易引起燃燒,甚至爆炸,要安裝anti-temperature上升,抗短路安全裝置結構,這將會新增成本,但是仍然不能完全解決安全問題。特斯拉自詡BMS是世界上最好的，但今年僅在我國就發生了嚴重的ModelS火災。

許多無機固體電解質材料不燃、不腐蝕、不揮發、無泄漏問題，有望克服鋰枝晶現象。因此，基于無機固體電解質的全固態鋰二次電池具有較高的安全性。聚合物固體電解質仍然存在一定的燃燒風險，但也比含有可燃溶劑的液體電解質電池安全。

(2)能量密度高

目前市場上鋰離子電池的最高能量密度約為300Wh/kg。關于固態鋰離子電池，假如陰極是金屬鋰，那么能量密度有望達到300-400wh/kg，甚至更高。要注意的是，由于固體電解質的密度高于液體電解質，所以關于正極和負極材料的系統，具有液體電解質的鋰離子電池的能量密度顯著高于全固態鋰離子電池。固體鋰二次電池能量密度高的原因是鋰金屬可用于陰極。

(3)循環壽命長

固體電解質可防止在液體電解質充放電過程中固體電解質界面膜和鋰枝晶穿透膜的不斷形成和生長，可大大提高金屬鋰離子電池的循環度和使用壽命。

(4)工作溫度范圍寬

假如所有的固態鋰離子電池都使用無機固態電解質，那么最高工作溫度預計會升高到300℃甚至更高。目前，大容量全固態鋰離子電池的低溫性能有待提高。電池的具體工作溫度范圍重要與電解液的高低溫特性和界面電阻有關。

(5)電化學窗寬

全固態鋰離子電池具有廣闊的電化學穩定窗口，電位可達5V，適用于高壓電極材料，有利于進一步提高能量密度。目前主流的三極電池是在4.2v到4.5v之間。

(6)靈活性的優勢

全固態鋰離子電池可制成薄膜電池和柔性電池，未來可用于智能可穿戴和植入式醫療設備。與柔性液體電解質鋰離子電池相比，封裝更簡單、更安全。