固態(tài)鋰電池研發(fā)制造理論已經(jīng)被提出很久時(shí)間了，但是到目前為止市場(chǎng)上依然看不到固態(tài)鋰電池商用的影子，這是為什么呢？因為固態(tài)鋰電池要實(shí)現商用的話(huà)，還有很多技術(shù)難題需要客服的。那都有哪些呢？

針對固態(tài)鋰電池面臨的難點(diǎn)和挑戰，大致可以匯總為如下三條。

1、固態(tài)鋰電池使用的電解質(zhì)還沒(méi)有找到最適合的

電解質(zhì)是電池中電子（鋰離子）流通的介質(zhì)，其導電性能的好壞對電池性能至關(guān)重要。固態(tài)電極與固體電解質(zhì)之間會(huì )形成固界面，界面阻抗會(huì )高引出庫倫效率問(wèn)題、固態(tài)電解質(zhì)與正負極產(chǎn)生副反應；正極鋰離子脫嵌過(guò)程中產(chǎn)生的氧將會(huì )與硫化物固態(tài)電解質(zhì)中的鋰產(chǎn)生強烈的靜電作用，電解質(zhì)與正極材料之間陽(yáng)離子的互擴散會(huì )形成SEI膜（一種覆蓋在電極表面的鈍化層），并在反復的循環(huán)中出現增厚、阻礙離子運輸的現象。這一現象也會(huì )導致電池的庫倫效率降低。而電解質(zhì)界面的穩定性對全固態(tài)鋰電池長(cháng)循環(huán)壽命又至關(guān)重要。

2、電解質(zhì)從“液態(tài)”轉向“固態(tài)”充滿(mǎn)挑戰。

在固態(tài)電解質(zhì)選擇、電芯設計上需要不斷解決循環(huán)過(guò)程中固相界面接觸及體積膨脹問(wèn)題。其中，氧化物材料的柔韌性比較差，界面接觸較差，會(huì )導致界面阻抗增加；聚合物則存在著(zhù)導電率過(guò)低的問(wèn)題，比現在液態(tài)電解質(zhì)的導電率低4-5個(gè)數量級；硫化物固態(tài)電池則面臨電解質(zhì)對空氣敏感、制造條件苛刻、原材料昂貴、規?；a(chǎn)技術(shù)不成熟等問(wèn)題。為了兼顧高能量密度、高安全、長(cháng)壽命等綜合性能，固態(tài)電池需要匹配高比能的正負極材料，如高鎳三元正極、硅碳負極、金屬鋰負極等。這些高比能正負極材料的引入也為研制固態(tài)電池帶來(lái)了一系列挑戰，仍需要反復實(shí)驗和比較，提出綜合優(yōu)化的解決方案。而整個(gè)過(guò)程中不管是新材料的開(kāi)發(fā)還是老材料的改良都需要耗費巨大的時(shí)間、精力和投入。在此，必須像科研人員致敬！

3、固態(tài)鋰電池批量制造面臨工程和成本問(wèn)題。

到目前為止，固態(tài)電池的原型已經(jīng)開(kāi)發(fā)成功，但電動(dòng)汽車(chē)要實(shí)現長(cháng)續航需要的電芯數量至少是迄今為止在實(shí)驗室測試的20倍。目前每塊電池的制造成本約為10萬(wàn)美元，這意味著(zhù)工廠(chǎng)將很難批量制造。從實(shí)驗室到工廠(chǎng)的研制過(guò)程能否加快，在生產(chǎn)線(xiàn)上能否生產(chǎn)出標準的固態(tài)電池，性能是否達到人們的期望，是否具備在車(chē)用領(lǐng)域商業(yè)化應用，這些都是極為關(guān)鍵的標準。盡管有高能量密度、高安全性的突出優(yōu)勢，但就目前業(yè)界的研發(fā)進(jìn)展來(lái)看，現階段固態(tài)電池在材料成本、加工成本、量產(chǎn)能力等方面都或多或少存在著(zhù)短時(shí)間無(wú)法突破的短板。如果有參與過(guò)電動(dòng)汽車(chē)國態(tài)電池項目開(kāi)發(fā)的對這點(diǎn)估計體會(huì )尤為深刻，這造的哪是車(chē)??！