固态锂电池量产需要克服的原因

固态锂电池研发制造理论已经被提出很久时间了，但是到目前为止市场上依然看不到固态锂电池商用的影子，这是为什么呢？因为固态锂电池要实现商用的话，还有很多技术难题需要客服的。那都有哪些呢？

针对固态锂电池面临的难点和挑战，大致可以汇总为如下三条。

1、固态锂电池使用的电解质还没有找到最适合的

电解质是电池中电子（锂离子）流通的介质，其导电性能的好坏对电池性能至关重要。固态电极与固体电解质之间会形成固界面，界面阻抗会高引出库伦效率问题、固态电解质与正负极产生副反应；正极锂离子脱嵌过程中产生的氧将会与硫化物固态电解质中的锂产生强烈的静电作用，电解质与正极材料之间阳离子的互扩散会形成SEI膜（一种覆盖在电极表面的钝化层），并在反复的循环中出现增厚、阻碍离子运输的现象。这一现象也会导致电池的库伦效率降低。而电解质界面的稳定性对全固态锂电池长循环寿命又至关重要。

2、电解质从“液态”转向“固态”充满挑战。

在固态电解质选择、电芯设计上需要不断解决循环过程中固相界面接触及体积膨胀问题。其中，氧化物材料的柔韧性比较差，界面接触较差，会导致界面阻抗增加；聚合物则存在着导电率过低的问题，比现在液态电解质的导电率低4-5个数量级；硫化物固态电池则面临电解质对空气敏感、制造条件苛刻、原材料昂贵、规模化生产技术不成熟等问题。为了兼顾高能量密度、高安全、长寿命等综合性能，固态电池需要匹配高比能的正负极材料，如高镍三元正极、硅碳负极、金属锂负极等。这些高比能正负极材料的引入也为研制固态电池带来了一系列挑战，仍需要反复实验和比较，提出综合优化的解决方案。而整个过程中不管是新材料的开发还是老材料的改良都需要耗费巨大的时间、精力和投入。在此，必须像科研人员致敬！

3、固态锂电池批量制造面临工程和成本问题。

到目前为止，固态电池的原型已经开发成功，但电动汽车要实现长续航需要的电芯数量至少是迄今为止在实验室测试的20倍。目前每块电池的制造成本约为10万美元，这意味着工厂将很难批量制造。从实验室到工厂的研制过程能否加快，在生产线上能否生产出标准的固态电池，性能是否达到人们的期望，是否具备在车用领域商业化应用，这些都是极为关键的标准。尽管有高能量密度、高安全性的突出优势，但就目前业界的研发进展来看，现阶段固态电池在材料成本、加工成本、量产能力等方面都或多或少存在着短时间无法突破的短板。如果有参与过电动汽车国态电池项目开发的对这点估计体会尤为深刻，这造的哪是车啊！