固态电池的三大优势

固态电池是一种使用固体电极和固体电解质的电池。相比于传统电池，固态电池主要有体积小、能量密度高、更加安全三大优势。

固态电池使用的固体电解质，取代了传统电池中占据电池近40%体积和25%质量的隔膜和电解液，使其在体积上有着明显优势。同时，固体电解质的应用，还很大程度上减小了电池正负极之间的距离，甚至可以将该距离控制在几微米到十几微米之内，这也极大降低电池的体积，使得电池更加小巧。在使用了固体电解质后，电池可以不必使用传统电池中常用的嵌锂的石墨作为负极，而是直接用金属锂作为负极。以金属锂替代嵌锂的石墨可以明显减轻负极材料的用量，从而极大地提高整个电池的能量密度。

固态电池还可以有效避免传统电池，特别是传统锂电池可能会发生的各种危险状况。比如，传统电池在大电流下工作可能产生锂枝晶，锂枝晶可能会刺破隔膜导致短路；电解液在高温下可能会出现燃烧现象。固态电池可以很好地避免上述情况的发生。

国内外固态电池的应用前景

固态电池作为一种新型的电池技术，近年来在国内外发展态势良好，具有优秀的应用前景。固态电池产业在欧洲、美国、日本等国家均受到了很大重视，众多知名企业与研究机构纷纷投入到固态电池的研发、生产等环节。相较这些国家，我国在固态电池产业的发展上呈现出了政府引导、科研院校协助、企业资本发力的特点，充分突出了产学研结合的优势。目前，中国科学院物理研究所研发出了能量密度达到每千克360瓦时、循环性达到800次以上的固态锂离子电池。这款电池预计于今年年底装车，投入实际使用。清华大学南策文院士、沈洋教授团队也在全固态锂电池研究的方向上积极探索，成功研发出了迄今为止室温下循环寿命最长的全固态电池。

此外，众多企业也开始进行固态电池的产业化探索，它们研发出的相关试制品在具有较高能量密度的同时，在安全性测试中也表现优秀。例如，蔚来控股有限公司凭借着其研发的150千瓦时的固态电池，有效地避免了自燃、爆炸等安全风险，在能量密度方面也显著高于传统锂电池。

新型固态锂金属有机电池

近日，云南大学材料与能源学院郭洪教授团队近期在新型固态锂金属有机电池研发上取得了最新进展~以往的研究、生产主要集中在硫化物、卤化物、氧化物等无机类电解质，然而这些固态电解质存在刚性及对空气敏感等缺点，影响电池的界面稳定性和循环与倍率性能。近年来，有机聚合物电解质具有柔性易成膜等优势而逐渐引起重视，而共价有机框架材料是一类比较具有应用前景的单离子固态电解质的载体，但需要研究者深入研究活性位点数量和骨架结构对锂离子电导率、迁移数及电池性能的影响规律。

基于目前的研究现状以及面临的问题，并结合此前的研究基础，郭洪教授团队设计并制备出三种羧酸锂调控的共价有机框架单锂离子导体材料。他们从不同骨架结构和活性位点数量对锂离子电导率、迁移数的影响，结合理论计算的方式，深入研究了三种材料的静电势分布，并采用密度泛函理论计算分析锂离子迁移路径和能垒的差异。

随后，研究团队组装了以锂金属为负极，有机小分子环己六酮为正极，所构筑的单离子导体为固态电解质的准固态电池。经过性能测试和理论计算结果表明，单离子导体可以有效抑制锂枝晶生长，准固态电池可以解决有机小分子正极材料在电解液中的溶解，这种策略为构筑高效准固态锂金属有机电池提供了重要的理论基础和技术支持。

固态电池能否成主流

安全生都是第一位

无论是液态电池还是固态电池：除了寿命，续航以及充电速度等因素，最重要的，还是要更加安全，才能保障使用者的安全，而这个因素在生产电池的时候就已经开始产生作用了—

比如针对电池的完全烘烤：

真空隧道干燥系统

真空隧道干燥系统一般用于圆柱锂离子电池的批量烘烤生产，全自动运行。采用国际先进的真空隧道烘烤工艺，保证电池烘烤的一致性，兼顾清洁生产与设备易检点维护；以及能够完全继承整套生产设备的手套箱：

锂电池手套箱是一个全密闭的腔体，把腔体内外的环境完全隔绝开，腔体的一面安装有视窗 和手套，操作人员通过手套对腔体内的物料进行操作：在操作前，对整个箱体抽真空，把箱体内空气完全抽掉，降低水氧含量至0.1ppm以下，然后填充惰性气体气体进行生产。