钜大LARGE | 点击量：1243次 | 2019年04月23日
固态电池技术取得突破或能实现超高速充放电
有一则新闻刷爆了各大新闻媒体，仿佛看到了电池技术的春天，用不了多久手机数码和电动汽车续航充电将不再是问题了。首先我们看看这个事件到底是什么吧！
根据新华社的新闻：
日本东京工业大学等机构研究人员近日研发出可超高速充放电的全固态电池，朝着全固态电池实用化方向迈出一大步。
全固态锂电池是一种使用固体电极和固体电解质的新型电池。其高密度性、高安全性、高输出功率等性能与传统液态电池相比更具优势，在新能源汽车领域应用前景广阔，是有望替代目前锂离子电池的下一代电池。
尽管全球多国都在竞相研发全固态电池，但其实用化面临一大难题：高压电极和固体电解质相接触的界面上存在较高的电阻，影响电池性能，迄今尚没有明确解决方案。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
东京工业大学研究人员和日本工业大学、东北大学等机构的同行合作进行了这一研究，他们改良了锂电极材料，使得界面电阻降到极低水平，并成功实现了全固态电池的超高速充放电。
研究成果已发表在美国《美国化学协会·应用材料及界面》杂志上。
看完这则新闻是不是感到非常的振奋？不久的将来电动车充满电是不是分分钟的事儿？拿手机玩游戏再也不用担心电量不够用了？
那么什么是全固态电池呢？这可能是小伙伴们迫不及待地想了解的，那么今天小编就给大家科普一下吧。
如果通俗地讲，全固态电池就是里面没有气体、没有液体，所有材料都以固态形式存在的电池。
看完还是一脸懵逼吧？这样的电池跟现有我们用的锂电池又有什么不同呢？
一般来说，锂离子电池主要由正极、负极、隔膜、电解液、结构壳体等部分组成，其中电解液使得电流可以在电池内部以离子形式传导。
电解液技术是锂电池的核心技术之一，也是现在电池工业中利润很高的一个组成部分。
我们在使用锂电池的时候是不是经常看到新闻说某某品牌的设备电池又鼓包了，更有甚者又爆炸了。
现在的锂离子电池的工作温度范围有限，在40度以上的高温下寿命会急剧缩短，安全性能会也出现很大的问题（所以特斯拉MODELS会有一套严格的电池温控系统，就是为此）。
这里面真正作祟的就是电池里的电解液。为了避免这些安全问题提高能量密度，目前科研界和工业界都在研发以及生产全固态电池，也就是把传统的锂离子电池的隔膜和电解液，换成固态的电解质材料。
如果用上全固态电池技术的话，解决了刺破隔膜导致短路破坏以及电解液因此发生高温氧化反应产生爆炸，而且所得的电池的最高工作温度可以从现在的40度提升到更高，这样就可以使电池的适应工作温度区间更宽，应用范围也会更广。
所以说全固态电池最核心的优势就是安全性，再也不怕爆炸问题了。
当然，全固态电池还有很多意想不到的的优势呢！
第一，电池会变得更薄更小
通俗地讲，就是体积能量密度高了，因此相同质量的电池才能做的体积更小。
传统锂离子电池中，需要使用隔膜和电解液，它们加起来占据了电池中近40%的体积和25%的质量。这就导致我们日常用的手机数码设备有将近3分之一的容量被电池所占据了。
而如果把它们用固态电解质取代，正负极之间的距离（传统上由隔膜电解液填充，现在由固态电解质填充）可以缩短到甚至只有几到十几个微米，这样电池的厚度就能大大地降低--因此全固态电池技术是电池小型化，薄膜化的必经之路。
第二，电池可以更柔软，随便弯折
全固态电池可以经过进一步的优化，变成柔性电池，从而带来更多的功能和体验。
实际上，即使是脆性的陶瓷材料，在厚度薄到毫米级以下后经常是可以弯曲的，材料会变得有柔性。
以各种可穿戴设备为代表的柔性电子器件是下一代电子产品发展的重要方向，而这就要求该产品中的元件同样需要具有柔性，因此柔性全固态电池是科研与工业界中，非常有前景的明日之星。
不仅如此，功能化的全固态电池潜力远不只以上的柔性电池，经过电池材料结构优化可以制成透明电池，或者是拉伸幅度可达300%的可拉伸电池，或是可以和光伏器件集成化的发电-存储一体化器件等等--全固态电池所意味的功能上的创新应用前景还有很多，在这方面科研人员与工程师们的想像力会给我们带来越来越多的惊喜。
第三，就是我们日常最关注的安全性问题了
这个前面已经实例和说明，就不多说了。
第四，就是电池会变的更轻，对各种使用电池的设备来说是无比强大的优势
想想我们随身带的手机和驾驶的电动汽车，电池几乎占了一半的重量，如果使用了全固态电池的话，至少电池重量再减少三分之一，那么一来设备重量相应减轻，二来可以让电池变得更大，提供更多的电量。这样我们现在一天一充的手机设备，可以轻松变成两天一充。
总体来说，全固态电池是电池科研与工业界公认的下一步电池发展的主流方向之一已经没有悬念，但是具体到固态电解质的电导率、电池倍率、电池制备效率、成本控制方面，全固态电池仍然有一段路要走。而今天的这则新闻对整个行业则是一次全新的革命，解决了全固态电池的重要核心问题之一，百年还没有太多技术突破的电池行业，或许就快要迎来春天了。
