總部位于加利福尼亞州的QuantumScape公司，剛剛宣布了首個在商業上可行的固態鋰金屬電池解決方法。其宣稱可將電動汽車的續航里程新增多達80%，并且支持在15分鐘內將電量從0充到80%。據悉，通過使用固態電解質來替代傳統的液態電解質，固態鋰金屬電池在體積重量/能量密度上都具有更高的優勢。

結構示例（來自：QuantumScape）

有關要極高的安全能量密度、使用環境相對寬泛且苛刻、充放電率和循環次數要求都更高的EV動力鋰離子電池行業來說，固態鋰金屬電池都具有顯著的優勢。

值得一提的是，QuantumScape使用了獨特的鋰金屬陽極制造工藝。新設計并未讓它在制造過程中即形成，而是在給電池充電時，才會在集電器周圍形成。

該公司固態鋰金屬電池的另一項突破，體現在固態隔板上。其使用了具有固體陶瓷材料，對枝晶生長有極強的抵抗力。普通的鋰離子電池，最怕的就是這類突刺導致電池失效、甚至引發火災風險。

固態鋰金屬電池前景展望

結合了多項優勢之后，QuantumScape的新型固態鋰金屬電池可達成1kWh/L的能量密度，約為當前特斯拉Model3所使用的動力鋰離子電池的四倍。

按重量計，其能量密度亦有380~500Wh/kg。作為比較，當前特斯拉最高也只有供應260Wh/kg的選項，即便伊隆·馬斯克樂觀估計可在3~4年內達成400Wh/kg的目標。

充電速率方面，QuantumScape宣稱該電池可在15分鐘內實現0-80%的充電。而且在30℃（86℉）的溫度下，單層袋式電池可在1C持續充放電倍率下維持相當長的生命周期。

WhatareSolid-StateLithium-MetalBatteries？（via）

就算經歷了800次的充放電循環，新型固態鋰金屬電池亦可維持80%以上的容量。簡單換算一下，相當于一輛電動汽車行駛了24萬英里（38.6萬公里）。

值得一提的是，該電池在低溫下的表現也同樣出眾。在-30℃（-22℉）的環境下，它的容量也不會衰減太多。安全性方面，內部的陶瓷隔膜本身就是不可燃的。

展望未來，QuantumScape希望與合作伙伴攜手推動新型固態鋰離子電池的商業化運用。除了大股東（大眾汽車集團）承諾的3億美元資金，該項目還獲得了Continental和比爾·蓋茨等投資者的關注。