固态电池是什么(固态电池是一种新兴技术)

固态电池是一种新兴技术，正极和负极之间的电解质是金属、合金或其他一些复合材料。更安全，无害，易燃气体溢出，热量不如传统的可充电电池。

移动技术的功率呈指数增长，但电池技术并没有跟上。每个人都能达到传统锂离子和锂聚合物设计所能达到的物理极限。解决办法可能是固态电池。在传统的电池设计中 – 最常见的锂离子 – 两个固态金属电极与液体锂盐作为电解质一起使用。电池充电时，离子颗粒从一个电级(负极)移动到另一个电级(阳极)，放电时反向移动。液体锂盐电解质是允许运动的物质。如果你以前看过电池腐蚀或被刺穿，那么渗出（或有时爆炸）的“电池酸”就是液体电解质。

固态电池是金属、合金或一些其他复合材料的固态片，是正极和负极之间的电解质。术语“固体” 可能会让大家想打 SSD 固态盘数，这不是巧合。固态存储控制器应用于不移动闪存，而标准硬盘驱动器将文件存储在微电机驱动的旋转硬盘上。虽然固态电池的概念已经存在了几十年，但它们的发展才刚刚开始，目前正受到电子公司、汽车制造商和一般工业供应商的推动。

固态电池更好？

与液体表兄弟相比，固态电池有一些明显的优势：电池寿命更长，充电时间更快，感觉更安全。

固态电池将阳极、负极和电解质转化为三个平层，而不是将电级漂浮在液体电解质中。这意味着你可以让它们变小 – 或者至少更平整 – 与更多的液体电池同时保持同样的能量。因此，如果您使用相同尺寸的固态电池来更换手机或笔记本电脑中的锂离子或锂聚合物电池，则会产生更长的功率。或者，您可以使设备保持相同的电荷更小或更薄。

固态电池也更安全，因为它们无害，易燃气体溢出，而且它们的热量不如传统的可充电电池。当用于为电流电子产品甚至电动汽车供电时，它们可以更快地再充电，离子可以更快地从负极移动到阳极。

根据最新研究，固态电池的容量水平可以超过传统的可充电电池 500％或更多，并在十分之一的时间内充电。

缺点是什么？

由于固态电池是一种新兴技术，因此制造成本极高。事实上，在编写这篇文章时，它们并没有安装在任何主要的消费级电子设备上。2012 2000年，佛罗里达大学软件分析和先进材料加工单位的分析师估计，一部典型手机大小的固态电池的制造成本约为 15,000 美金。一辆足以为电动汽车供电的车辆将投资 10 万美金。

部分原因是规模效应不到位 – 目前，每年生产数亿个可充电电池，因此材料和设备的制造成本分散在巨大的供应线上。只有少数公司和大学在研究固态电池，所以每个电池的生产成本都是天文数字。

另一个问题是材料。虽然各种用于传统可充电电池的金属、合金和金属盐的特性是众所周知的，但我们不知道金属阳极和阴极之间固体电解质的优良化学和原子组成。目前的研究正在缩小，但我们必须收集更可靠的信息来收集或复合材料并投资制造步骤。

固态电池什么时候可以使用？

和所有新兴技术一样，试着找出什么时候开始使用它是最好的猜测。

令人鼓舞的是，许多大型企业正在投资于将固态电池引入消费市场所需的研究，但他们羞于在不久的将来取得重大进展。很难说是否会有巨大的飞跃。至少有一家汽车公司表示，这将准备在 2023 一年前把其中一辆放进车里，但我不知道这辆车可能要花多少钱。五年似乎过于乐观； 十年似乎更有可能。在确认材料和制造加工工艺之前，可能需要 20 一年或更长时间。

但正如文章开头所说，传统的电池技术正在逐渐出现。它不像促进研发的潜在销售。至少可以是轻的（非常轻的，非常轻的），你可以使用小工具或快速驾驶由固态电池供电的车辆。

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