為了有效降低電動汽車的成本，許多汽車制造商都投入了下一代動力電池技術研究。人們曾經希望通過固態電池來提高汽車動力電池的續航水平，固態電池的研發實例也不少。
2017年5月17日，2017年第五屆電動汽車及關鍵零部件評價國際研討會在江蘇常州成功舉行。中國科學院物理研究所研究員李宏詳細解釋了各種固態電池的發展方向和前景。
目前，液體電解質鋰離子電池已進入第三代。其中，陰極材料的電壓和容量不斷提高，陰極逐漸轉向高容量材料，電解質進一步功能化，陶瓷隔膜仍在發展中。在2016年新能源汽車國家重點專項中，各家企業申報的研發計劃顯示，300Kw/h鋰離子動力電池的路線基本選擇高鎳和NCA。此外，由于納米硅的技術進步，顆粒尺寸逐漸減小，循環性能迅速提高，但關鍵是要解決電池的安全性能和循環性能。
在全球范圍內，日本早在2008年就制定了國家計劃，并希望在2030年實現固態電池的大規模生產。固態電池可分為三種：一種是純聚合物，如聚環氧乙烷；一種是無機固體電解質的氧化物或硫化物，可以是磷酸鹽；第三種是將聚合物和無機化合物結合起來。這三種固體電解質最困難的問題在于鋰離子電池或未來金屬正極的體積膨脹和收縮。目前，超薄涂層技術還沒有辦法解決，可能需要添加液體來解決電子越來越大的問題。對于固態電池來說，主要是如何在循環過程中始終保持低的電子阻抗和離子阻抗。
在電解質材料本身，國際上已經開發出許多氧化物、硫化物、氫化物和磷酸鹽的薄膜和聚合物。目前，主流電解質材料有三種。首先，氧化物固體電解質，如果使用無機陶瓷代替液體，則需要非常復雜的表面涂層技術；
有必要集中精力從積極的方面解決填充問題。對于硫化物電解質來說，其電導率非常高，關鍵在于電解質在循環過程中的變化。在基礎研究層面，這是世界上最實用的全固態電池路線。對于薄膜電解質來說，盡管離子電導率很低，但由于太薄，很難用于大規模的大容量電池。
根據不同類型的固態電池，李宏研究院進行了詳細的分析。
氧化物電解質基固態電池的基本特性
硫化物電解質基固態電池的基本特性
薄膜固態電池的基本特性
聚合物固態電池的基本特性
固態電池的演示與應用
目前，商用大容量電池主要是聚合物固態電池，唯一的商用是聚環氧乙烷，它可以使用厚度為25微米的鋰金屬，循環1000多次，在60至85度下工作，因此有必要在電池組中進行一些熱管理。
2013年，科學院制定了一個戰略宣傳項目，希望做一些與一些電池相關的技術，將基礎研究轉移到工業化。目標是達到300Kw/h，但所有材料將在明年6月進入批量生產階段。就固態而言，PEO的耐壓為3.8伏，丙烯酸酯的耐壓為4.5伏。
一般來說，正在開發的液態鋰離子電池軟包裝的重量比為20~25%。未來的目標是在國際上發展全固態，這可以帶來能量密度和安全性兼容的效果。在工業上，固態電池的發展只需要做好固體電解質和鋰金屬。該行業已經準備好大規模生產固態鋰金屬電池，并且在環境控制方面沒有問題。我希望有機會與各方合作，推動固態電池的發展。非常感謝。為了有效降低電動汽車的成本，許多汽車制造商都投入了下一代動力電池技術研究。人們曾經希望通過固態電池來提高汽車動力電池的續航水平，固態電池的研發實例也不少。
2017年5月17日，2017年第五屆電動汽車及關鍵零部件評價國際研討會在江蘇常州成功舉行。中國科學院物理研究所研究員李宏詳細解釋了各種固態電池的發展方向和前景。
目前，液體電解質鋰離子電池已進入第三代。其中，陰極材料的電壓和容量不斷提高，陰極逐漸轉向高容量材料，電解質進一步功能化，陶瓷隔膜仍在發展中。在2016年新能源汽車國家重點專項中，各家企業申報的研發計劃顯示，300Kw/h鋰離子動力電池的路線基本選擇高鎳和NCA。此外，由于納米硅的技術進步，顆粒尺寸逐漸減小，循環性能迅速提高，但關鍵是要解決電池的安全性能和循環性能。
在全球范圍內，日本早在2008年就制定了國家計劃，并希望在2030年實現固態電池的大規模生產。固態電池可分為三種：一種是純聚合物，如聚環氧乙烷；一種是無機固體電解質的氧化物或硫化物，可以是磷酸鹽；
第三種是將聚合物和無機化合物結合起來。這三種固體電解質最困難的問題在于鋰離子電池或未來金屬正極的體積膨脹和收縮。目前，超薄涂層技術還沒有辦法解決，可能需要添加液體來解決電子越來越大的問題。對于固態電池來說，主要是如何在循環過程中始終保持低的電子阻抗和離子阻抗。
在電解質材料本身，國際上已經開發出許多氧化物、硫化物、氫化物和磷酸鹽的薄膜和聚合物。目前，主流電解質材料有三種。首先，氧化物固體電解質，如果使用無機陶瓷代替液體，則需要非常復雜的表面涂層技術；有必要集中精力從積極的方面解決填充問題。對于硫化物電解質來說，其電導率非常高，關鍵在于電解質在循環過程中的變化。在基礎研究層面，這是世界上最實用的全固態電池路線。對于薄膜電解質來說，盡管離子電導率很低，但由于太薄，很難用于大規模的大容量電池。
根據不同類型的固態電池，李宏研究院進行了詳細的分析。
氧化物電解質基固態電池的基本特性
硫化物電解質基固態電池的基本特性
薄膜固態電池的基本特性
聚合物固態電池的基本特性
固態電池的演示與應用
目前，商用大容量電池主要是聚合物固態電池，唯一的商用是聚環氧乙烷，它可以使用厚度為25微米的鋰金屬，循環1000多次，在60至85度下工作，因此有必要在電池組中進行一些熱管理。
2013年，科學院制定了一個戰略宣傳項目，希望做一些與一些電池相關的技術，將基礎研究轉移到工業化。目標是達到300Kw/h，但所有材料將在明年6月進入批量生產階段。就固態而言，PEO的耐壓為3.8伏，丙烯酸酯的耐壓為4.5伏。
一般來說，正在開發的液態鋰離子電池軟包裝的重量比為20~25%。未來的目標是在國際上發展全固態，這可以帶來能量密度和安全性兼容的效果。在工業上，固態電池的發展只需要做好固體電解質和鋰金屬。該行業已經準備好大規模生產固態鋰金屬電池，并且在環境控制方面沒有問題。我希望有機會與各方合作，推動固態電池的發展。非常感謝。
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