固态电池

固态电池是一种电池科技。与现今普遍使用的锂离子电池和锂离子聚合物电池不同的是，固态电池是一种使用固体电极和固体电解质（英语：Solid-state electrolyte）的电池^[1]^[2]。

由于科学界认为锂离子电池已经到达极限，固态电池和石墨烯电池于近年被视为可以继承锂离子电池地位的电池^[2]。固态锂电池技术采用锂、钠制成的玻璃化合物为传导物质，取代以往锂电池的电解液，大大提升锂电池的能量密度。

历史

电池（和他的引申，固态电池）均被视为固态离子器件^[3]。固态离子学则起源于发现固态电解质硫化银和氟化铅的科学家米高·法拉第^[4]

固态电池的发展早在1950年代已经开始^[5]。但是，第一代固态电池的能量密度和电池组电压都是低，而且内阻非常高^[5]。

1990年代，美国橡树岭国家实验室研发了新一代的固态电解质^[6]。这些新的固态电解质其后被某些薄膜锂电池使用。

2013年，美国科罗拉多大学波德分校的科学家研发了一个使用基于铁和硫的合成阴极固态锂电池^[7]。

好处

由于固态电池的功率重量比较高，所以它是电动汽车很理想的电池。^[8]
这种电池估计有现有汽车电池的2倍至3倍的能量密度。^[9]
固态电解质相较于目前普遍使用的电解液具有优良的热稳定性，提升了电池运作的安全性。^[10]

参考资料

[1]
马克·S·赖施 (Marc S. Reisch). Solid-state batteries inch their way toward commercialization（固態電池正向商業化寸步前進）. 化学和工程新闻. 2017-11-20, 95 (46): 19–21页 [2018-01-09]. （原始内容存档于2019-09-10）（英语）.
[2]
Andy Vandervell. What is a solid-state battery? The benefits explained（固態電池是什麼？為其的好處作出解釋）. 连线（英国版）. 2017-09-26 [2018-01-09]. （原始内容存档于2019-12-21）（英语）.
[3]
维纳·维蒲娜 (Werner Weppner). Engineering of solid state ionic devices（固態離子器件的建做）. 国际离子期刊. 2003年9月, 9 (5-6): 444–464页 [2018-01-09]. （原始内容存档于2018-01-08）. Solid state ionic devices such as high performance batteries...（固态离子器件，例如高性能电池...）
[4]
克劳斯·冯克 (Klaus Funke). Solid State Ionics: from Michael Faraday to green energy—the European dimension（固態離子學：從米高·法拉第至環保能源—歐洲的次元）. 先进物料科学和科技 (Science and Technology of Advanced Materials). 2013-08-13, 14 (4) [2018-01-09]. PMC 5090311 . （原始内容存档于2022-05-26）.
[5]
波恩·B·欧文斯 (Boone B. Owens); M·Z·A·孟什 (M. Z. A. Munshi). 固態電池的歷史 (History of Solid State Batteries) (PDF). 美国国防技术资讯中心. 明尼苏达大学腐蚀研究中心. 1987-01 [2018-01-09]. （原始内容 (PDF)存档于2020-08-31）.
[6]
奇云·S·琼斯 (Kevin S. Jones); 尼古拉斯·G·鲁达斯基 (Nicholas G. Rudawski); 以赛亚·奥拉丹吉 (Isaiah Oladeji); 罗兰·皮特斯 (Roland Pitts); 理查德·福斯 (Richard Fox). 固態電池的發展情境 (The state of solid-state batteries) (PDF). 美国陶瓷协会期刊. [2018-01-09]. （原始内容 (PDF)存档于2018-02-19）.
[7]
Solid-state battery developed at CU-Boulder could double the range of electric cars. University of Colorado Boulder. 18 September 2013 [7 January 2018]. （原始内容存档于2013-11-07）.
[8]
http://www.chexun.com/2013-04-01/101799319.html （页面存档备份，存于互联网档案馆） 2030年固态电池技术将成电动车电池主流
[9]
存档副本. [2015-04-07]. （原始内容存档于2011-05-12）.
[10]
Wu, Yujing; Wang, Shuo; Li, Hong; Chen, Liquan; Wu, Fan. Progress in thermal stability of all‐solid‐state‐Li‐ion‐batteries. InfoMat. 2021-08, 3 (8) [2022-10-06]. ISSN 2567-3165. doi:10.1002/inf2.12224. （原始内容存档于2022-10-08）（英语）.

参阅

[C&EN-1] [1]
马克·S·赖施 (Marc S. Reisch). Solid-state batteries inch their way toward commercialization（固態電池正向商業化寸步前進）. 化学和工程新闻. 2017-11-20, 95 (46): 19–21页 [2018-01-09]. （原始内容存档于2019-09-10）（英语）.

[WiredUK-2] [2]
Andy Vandervell. What is a solid-state battery? The benefits explained（固態電池是什麼？為其的好處作出解釋）. 连线（英国版）. 2017-09-26 [2018-01-09]. （原始内容存档于2019-12-21）（英语）.

[3] [3]
维纳·维蒲娜 (Werner Weppner). Engineering of solid state ionic devices（固態離子器件的建做）. 国际离子期刊. 2003年9月, 9 (5-6): 444–464页 [2018-01-09]. （原始内容存档于2018-01-08）. Solid state ionic devices such as high performance batteries...（固态离子器件，例如高性能电池...）

[4] [4]
克劳斯·冯克 (Klaus Funke). Solid State Ionics: from Michael Faraday to green energy—the European dimension（固態離子學：從米高·法拉第至環保能源—歐洲的次元）. 先进物料科学和科技 (Science and Technology of Advanced Materials). 2013-08-13, 14 (4) [2018-01-09]. PMC 5090311 . （原始内容存档于2022-05-26）.

[UofM-5] [5]
波恩·B·欧文斯 (Boone B. Owens); M·Z·A·孟什 (M. Z. A. Munshi). 固態電池的歷史 (History of Solid State Batteries) (PDF). 美国国防技术资讯中心. 明尼苏达大学腐蚀研究中心. 1987-01 [2018-01-09]. （原始内容 (PDF)存档于2020-08-31）.

[CeramicBulletin-6] [6]
奇云·S·琼斯 (Kevin S. Jones); 尼古拉斯·G·鲁达斯基 (Nicholas G. Rudawski); 以赛亚·奥拉丹吉 (Isaiah Oladeji); 罗兰·皮特斯 (Roland Pitts); 理查德·福斯 (Richard Fox). 固態電池的發展情境 (The state of solid-state batteries) (PDF). 美国陶瓷协会期刊. [2018-01-09]. （原始内容 (PDF)存档于2018-02-19）.

[UCBoulder-7] [7]
Solid-state battery developed at CU-Boulder could double the range of electric cars. University of Colorado Boulder. 18 September 2013 [7 January 2018]. （原始内容存档于2013-11-07）.

[8] [8]
http://www.chexun.com/2013-04-01/101799319.html （页面存档备份，存于互联网档案馆） 2030年固态电池技术将成电动车电池主流

[9] [9]
存档副本. [2015-04-07]. （原始内容存档于2011-05-12）.

[10] [10]
Wu, Yujing; Wang, Shuo; Li, Hong; Chen, Liquan; Wu, Fan. Progress in thermal stability of all‐solid‐state‐Li‐ion‐batteries. InfoMat. 2021-08, 3 (8) [2022-10-06]. ISSN 2567-3165. doi:10.1002/inf2.12224. （原始内容存档于2022-10-08）（英语）.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]