傳統(tǒng)鋰離子電池采用有機(jī)液體電解液，在過度充電、內(nèi)部短路等異常的情況下，電池容易發(fā)熱，造成電解液氣脹、自燃甚至爆炸，存在嚴(yán)重的安全隱患。20世紀(jì)50年代發(fā)展起來的基于固體電解質(zhì)的全固態(tài)鋰電池，由于采用固體電解質(zhì)，不含易燃、易揮發(fā)組分，徹底消除電池因漏液引發(fā)的電池冒煙、起火等安全隱患，被稱為最安全電池體系。

對(duì)于能量密度，中、美、日三國(guó)政府希望在2020年開發(fā)出400～500Wh/kg的原型器件，2025～2030年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，目前公認(rèn)的最有可能的即為金屬鋰負(fù)極的使用，金屬鋰在傳統(tǒng)液態(tài)鋰離子電池中存在枝晶、粉化、SEI（固態(tài)電解質(zhì)界面膜）不穩(wěn)定、表面副反應(yīng)多等諸多技術(shù)挑戰(zhàn)，而固態(tài)電解質(zhì)與金屬鋰的兼容性使得使用鋰作負(fù)極成為可能，從而顯著實(shí)現(xiàn)能量密度的提升。

表1不同類型鋰基電池的特性比較

表1對(duì)比了傳統(tǒng)鋰電池和全固態(tài)鋰電池，從中可了解固態(tài)鋰電池的基本特性。進(jìn)一步，如表2所示，針對(duì)車用電池應(yīng)用的期望要求，基于自身特性，固態(tài)電池體系逐一給出可能的解決思路。

表2電池應(yīng)用要求與固態(tài)電池體系解決思路

過針刺 低溫防爆18650 2200mah

符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)

充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

點(diǎn)擊詳情

從出現(xiàn)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)來看，全固態(tài)金屬鋰電池要早于液態(tài)鋰離子電池，只不過在早期，全固態(tài)金屬鋰電池的電化學(xué)性能、安全性、工程化制造方面一直無法滿足應(yīng)用要求。

液態(tài)鋰離子電池通過不斷改進(jìn)，綜合技術(shù)指標(biāo)逐漸滿足消費(fèi)電子類市場(chǎng)應(yīng)用需求，后來被更多的市場(chǎng)所接受。

從技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)來看，相比液態(tài)鋰離子電池，全固態(tài)金屬鋰電池有可能具有安全性能好、能量密度高和循環(huán)壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。

近年來，固體電解質(zhì)材料，特別是硫化物電解質(zhì)材料在離子電導(dǎo)率方面取得了重大突破，因此全固態(tài)鋰電池技術(shù)漸漸開始引起世界范圍內(nèi)的研發(fā)機(jī)構(gòu)和大型企業(yè)的重視。