三元電池成為主流技術(shù)路線趨勢(shì)已日益明顯。但時(shí)至今日，困擾三元電池的安全性仍然沒有得到很好的解決，而且在2025年動(dòng)力鋰電池單體能量密度要做到500Whkg，走三元電池技術(shù)路線達(dá)不到。既然如此，有沒有能量密度和安全性兼具的電池技術(shù)路線呢？答案是肯定的，那就是固態(tài)電池。

上?？臻g電源研究所湯衛(wèi)平博士

豐田汽車發(fā)言人曾提到，"目前為止在所有新形態(tài)的電池中，固態(tài)電池被認(rèn)為是最接近量產(chǎn)級(jí)別的。我們正在進(jìn)行相關(guān)技術(shù)的研發(fā)，包括固態(tài)電池的量產(chǎn)工藝，希望能在2020年將其實(shí)現(xiàn)商業(yè)化"。

"雖然固態(tài)電池已有少量的產(chǎn)品推出，但是從實(shí)驗(yàn)室研究成果到實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)固態(tài)電池還有很長(zhǎng)的路要走。"上?？臻g電源研究所湯衛(wèi)平博士在第三屆動(dòng)力鋰電池大會(huì)上表示，目前包括美國(guó)、日本、我國(guó)等，都在固態(tài)電池領(lǐng)域均展開了積極的布局，已推出不少固態(tài)電池產(chǎn)品。

如美國(guó)密歇根州的鋰離子電池初創(chuàng)公司S-akti3，始終致力于發(fā)展高安全、高能量密度全固態(tài)柔性全固態(tài)鋰離子電池。S-akti3已從通用汽車、戴森等投資方，獲得了超過6500萬(wàn)美元的研發(fā)資金支持。近期，S-akti3公布的超薄全固態(tài)鋰離子電池能量密度可達(dá)1000Wh/L，有望使電動(dòng)汽車的續(xù)航里程達(dá)到500公里。

而在法國(guó)，奧托利四座小型汽車采用超級(jí)電容器加鋰金屬聚合物固態(tài)電池的組合，超電容回收減速時(shí)的能量和加速，汽車充電一次可行駛250公里。德國(guó)KOLIBRI電池應(yīng)用于AudiA1轎車，動(dòng)力是鋰金屬聚合物固態(tài)電池模塊，充電一次可行駛300公里，未進(jìn)入規(guī)模推廣。

湯衛(wèi)平還提到，截止目前薄膜固態(tài)鋰離子電池的技術(shù)相對(duì)成熟，有望實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)化。薄膜固態(tài)鋰離子電池采用金屬/電解質(zhì)/正極的固態(tài)薄膜層層疊加組成，特點(diǎn)是輕薄且體積小。性能方面能量密度大、安全性好、使用溫度范圍寬、自放電小、使用壽命長(zhǎng)、實(shí)現(xiàn)高倍率充放電等。

在生產(chǎn)工藝方面，薄膜固態(tài)鋰離子電池自動(dòng)化程度高、制備周期短、電池一致性好。"但是薄膜固態(tài)鋰離子電池只能做微型電池、相對(duì)成本較高，因此其應(yīng)用范圍較為狹窄，目前僅應(yīng)用在高端實(shí)驗(yàn)室等小眾領(lǐng)域，未來其技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域還要進(jìn)行進(jìn)一步的擴(kuò)展。"湯衛(wèi)平表示。

在湯衛(wèi)平看來，薄膜固態(tài)電池要進(jìn)入到規(guī)模化商業(yè)化推廣階段，要解決幾個(gè)問題。首先從產(chǎn)品和應(yīng)用角度，解決固態(tài)薄膜鋰離子電池長(zhǎng)期高可靠薄膜封裝、以及大容量化；其次從技術(shù)角度看，發(fā)展高性能固態(tài)電解質(zhì)薄膜材料及其快速制膜技術(shù)，拓展薄膜電池體系、正極厚膜及轉(zhuǎn)移、疊加等技術(shù)。

最后在基礎(chǔ)研究上，加深致密電極材料的充放電過程、負(fù)極粉化過程等的認(rèn)識(shí)、發(fā)展支撐固界面研究的體系和方法。