隨著未來幾年儲(chǔ)能需求的增長(zhǎng)，解決電池技術(shù)的有關(guān)問題至關(guān)重要，其中防火安全、能源密度、耐用性和可回收性是最重要的。

固態(tài)電池為儲(chǔ)能提供了巨大的潛力，研究機(jī)構(gòu)以及企業(yè)正在努力將這項(xiàng)技術(shù)投入到大規(guī)模的商業(yè)生產(chǎn)，豐田早前宣布，其搭載固態(tài)電池的電動(dòng)汽車將在東京奧運(yùn)會(huì)亮相。

加州大學(xué)圣地亞哥分校（UCSD）是研究固態(tài)電池的機(jī)構(gòu)之一，在其實(shí)驗(yàn)室中已經(jīng)開發(fā)了幾種新的電池化學(xué)反應(yīng)的解決方案?，F(xiàn)在，研究人員正在考慮著眼于固態(tài)電池技術(shù)的更大前景，以及電池接近生產(chǎn)所需要考慮的因素。

UCSD的研究人員在《從納米級(jí)界面表征到使用全固態(tài)電池的可持續(xù)儲(chǔ)能》一文中，概述了固態(tài)電池開發(fā)前沿的四個(gè)考慮因素，即：電解質(zhì)和電極之間的穩(wěn)定化學(xué)界面，有效的表征工具，可持續(xù)的制造工藝和可回收性設(shè)計(jì)。

納米工程學(xué)教授雪莉說：“我們必須退后一步，思考如何同時(shí)解決這些問題，因?yàn)樗鼈兌际窍嗷リP(guān)聯(lián)的。如果要兌現(xiàn)全固態(tài)電池的承諾，必須找到同時(shí)能應(yīng)對(duì)所有挑戰(zhàn)的解決方案。”

制造能夠在室溫下工作的固態(tài)電解質(zhì)是這項(xiàng)技術(shù)的一個(gè)關(guān)鍵目標(biāo)。UCSD的研究小組指出，現(xiàn)在存在多種選擇，它們的性能可能優(yōu)于液態(tài)電解質(zhì)，所以是時(shí)候把重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到電池組件之間的化學(xué)相互作用上了。在這一點(diǎn)上，應(yīng)該把注意力從追求更高的離子電導(dǎo)率上轉(zhuǎn)移開，轉(zhuǎn)而關(guān)注固態(tài)電解質(zhì)和電極之間的穩(wěn)定性。

由于固態(tài)電解質(zhì)通常不如液態(tài)電解質(zhì)透明，因此深入了解納米級(jí)電池的運(yùn)行情況更為復(fù)雜。研究小組指出恰當(dāng)?shù)慕鉀Q方案十分重要，并提出了包括低溫冷凍和X射線成像技術(shù)在內(nèi)的可能性。

電池材料的供應(yīng)鏈存在不同程度的環(huán)境問題，如果方法正確，固態(tài)技術(shù)可能會(huì)解決其中的一些問題。

根據(jù)UCSD的說法，設(shè)計(jì)可循環(huán)回收和梯次利用的固態(tài)電池是關(guān)鍵，如果同時(shí)還擁有一個(gè)強(qiáng)大的供應(yīng)鏈，便可以從實(shí)際方面經(jīng)濟(jì)性地?cái)U(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。

納米工程學(xué)教授鄭晨說：“成本效益高的可重復(fù)利用性和可回收性技術(shù)必須納入未來技術(shù)發(fā)展的需要，從而開發(fā)出全固態(tài)電池，提供500 Wh/kg或更高的能量密度?！?/p>

責(zé)任編輯：gt