单格电池
发展现状
固态电池 (SSB) 多年来一直被视为电池技术的潜在里程碑。因此，固态电池已成为全球范围内——尤其是汽车行业及其供应商——深入研究的对象。研究人员希望借此进一步提升电动汽车的续航能力。目前，锂离子电池的物理性能已逐渐达到极限。与之相比，SSB 的能量密度要高得多，可达到 350 Wh/kg 以上，而锂离子电池的能量密度通常低于 300 Wh/kg。
此外，固态电池还拥有实现更高安全性的潜力（无泄漏、不易发生热失控），并且由于降解程度降低，使用寿命更长。但实际上，固态电池在离子导电性、材料兼容性和稳定性以及工业化生产方面仍有一些障碍需要克服，因此每个充电过程的成本也很高。固态电池能在多大程度上取代成熟但尚未被充分利用的锂离子电池技术，还有待观察。
探寻材料的完美组合
什么是固态电池，它与传统电池有何不同？SSB 使用固态电解质，而不是液体或凝胶状电解质（导电物质）。固态电解质有多种选择，每种都有其特定的优缺点。以下几种类型尤其值得关注 :
- 聚合物电解质：这些已用于电动公交车，价格相对低廉，但在室温下离子导电率较低，需要较高的工作温度。
- 硫化物电解质：电导率高，但电化学稳定性较低，在工业化和成本方面存在挑战，预计将在 2025 年至 2030 年间进入市场。
- 氧化物电解质：电化学稳定性高，电导率居中，但加工难度较大，如与其他电解质结合使用，则更具吸引力，预计进入市场的时间同样在 2025 年至 2030 年之间。
固态电池有时需要不同组件，并改变整个电池结构，使用锂或硅阳极代替石墨阳极。这始终取决于阳极、阴极、隔膜和电解质的整体概念。各方目前正在对多种材料和材料组合进行研究，以找到最具前景、最有可能实现的概念。一些制造商已经推出袋装 SSB 电池，并逐步宣布扩大产能。
混合动力电池是未来发展的大方向吗?
固态电池并不代表电池技术的颠覆性进步，更多是一种演变。近年来的研究表明，最终目标也许并非是纯固态电池（全固态电池 - ASSB），而是在阳极和阴极侧使用不同电解质（这里指的是阳极电解质和阴极电解质）的混合概念。固-液和固-固组合（例如硫化物和氧化物电解质）均具有发展前景。
至于能否克服 SSB 的技术复杂性，并以合理成本大规模工业化生产 SSB，还有待探索。毕竟，固态电池必须能够与已经十分成熟的锂离子电池技术相抗衡。如果可以实现这一点，那么在智能手机和电器等固定应用中，便没有什么能够阻挡固态电池的普及了。