电池技术多年来取得了长足的进步。如果没有先进的现代电池技术，像 无人机 和智能手机这样的小工具是不切实际的。
但是，电池总是可以更好的！
固态电池似乎是下一个重大进步，使用它们的产品即将到来。这意味着现在是熟悉它们是什么以及它们为何重要的最佳时机。
“固态”是什么意思？
无论是铅酸汽车电池、碱性一次性用品，还是手机中的锂聚合物电池 ，它们都使用液体电解质。电解液是连接电池内部两个端子的导电物质。电子流过电解质，使电池能够积累电荷或放电。
固态电池使用固体电解质，而不是传统的液体电解质。这是两种电池技术之间唯一的根本区别。这听起来很简单，但工程师和科学家几十年来一直在努力想出一种可以用作电解质的固体材料。
固态电池有什么难点？
各种材料，如陶瓷和锂金属，都具有作为固态电解质的潜力。问题在于陶瓷方法导致电池性能不佳。锂金属是有前途的，但有一个致命的缺陷。随着电池的充电和放电，金属“枝晶”在电解液中生长。电池可能会短路并变成危险。
为这些问题找到切实可行且经济可行的解决方案一直是过去几年几家公司和研究团队的使命。现在这项工作即将得到回报。
为什么要经历这些麻烦？让我们来看看固态电池与传统电池相比具有哪些优势。
安全
电池储存大量能量，并且总是存在这种能量以不受控制的方式释放的危险.当这种情况发生时，可能意味着火灾、爆炸和其他不良后果。固态电池，假设枝晶问题得到解决，有望更安全、更稳定。一方面，它们不易燃，因此电池起火应该成为过去。
这不仅对汽车和无人机等电动汽车很重要，也适用于智能手机和笔记本电脑等个人电子产品。每年都有许多人因电子设备中的电池起火而受伤。结果整栋房子都被烧成灰烬！
充电速度
现代锂电池可以以惊人的速度充电 ，但它们仍然需要很长时间才能充满向上。在传统锂离子电池完全耗尽之前，您可以向其中注入多少能量是有限的。固态电池有望比我们目前使用的电池快六倍。这意味着在 5 分钟或 15 分钟内将电动汽车充电至 80% 内将您的手机从空充电到充满。
能量容量和尺寸
锂离子电池目前在向公众出售的任何电池类型中具有最高的能量密度。然而，它的密度仍然比汽油低很多倍。虽然固态电池不能使电池与气体相提并论，但它确实有望使单位体积的能量密度增加一倍以上。
换句话说，如果您使用固态模型更换手机中的电池，理论上它可以运行两倍而不会增加尺寸。这是电动汽车的又一个大卖点，由于里程焦虑，电动汽车并没有像以前那样受欢迎。
寿命和耐用性
大多数当前的锂离子电池开始在大约 500 次完全充放电循环后降解。在那之后 电池开始失去容量 直到它几乎不能充电。在现在倾向于使用密封电池的智能手机中，这对设备的使用寿命造成了严格限制。固态电池有望大大增加该限制。多达五次。
因此，在典型的日常使用的手机电池可能会在两到三年后开始退化的情况下，固态电池将保持其额定容量长达 十五年 。在电动汽车中，更换电池的成本非常高，这可能会对此类车辆的拥有成本产生巨大影响。
固态电池的弱点
如果这一切听起来好得令人难以置信，那么该技术有一些注意事项。在实现固态电池技术的广泛采用之前，其中一些仍然需要解决。
您何时可以购买固态电池？
有几家公司，例如 坚实的力量 和 量子景观 ，它们声称处于商业固态电池应用的风口浪尖。
丰田计划最早在2021年 出售固态电池电动汽车。 Solid Power 和 QuantumScape 的目标是分别在 2022 年和 2024 年推出汽车电池。这意味着在接下来的几年里，我们可能正处于电池革命的开始。
那是在我们还没有探讨使用石墨烯的可能性之前。这种神奇的材料有望提供更好的电池，无论它们中含有液体电解质还是固体电解质。让石墨烯发挥作用的时间已经超出了科学家和工程师的预期，但您现在已经可以购买 混合石墨烯移动电源 。真的，未来就在这里。