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的电池。由于科学界认为锂离子电池已经到达极限，固态电池于近年被视为可以继承锂离子电池地位的电池。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。

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在固态离子学中，固态电池是一种使用固体电极和固体电解液的电池。固态电池一般功率密度较低，能量密度较高。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 。2030年，锂离子电池将不再是电动汽车电池主流，但其在某些电子原件领域仍有一席之地。 [1] 据SNE Researchd的测算，2025年我国固态电池市场空间有望达30亿元，2030年有望达到200亿元。

近日，网传消息称，比亚迪全新研发的固态锂电池在重庆生产即将装车试验，该项目由欧阳明高院士牵头，另有三位院士顾问一同参与了比亚迪全固态锂电池的研发工作，属于标准的国家级重点项目。

那么什么是全固态电池，它又有什么优点吗?

顾名思义，固态电池就是将液态电池内部电解液全部更换为了固态电解质，质量能量密度可以由液态锂电池的极限300Wh/kg增大为700Wh/kg，这就意味着同等体积下固态电池续航里程将大大提升。

此外，固态电池的充电速度也会得到飞跃式进步，10分钟即可完成，而且由于没有液态电解质，固体电池可以说是从真正意义上杜绝了自燃风险，所以综合来看，固态电池一旦量产推广，足以称得上是颠覆性的创新。

据了解，比亚迪早在2016年以前就已经投入了固态锂电池的研究工作，目前在国内的相关专利数处于领先，位居第一，它的两种技术路线氧化物固态锂电池及硫化物固态锂电池均已完成生产，随时可装车试验，下一步就是量产商业化运用了。

不止是比亚迪，同为电池巨头的宁德时代也在紧锣密鼓地研发固态锂电池，预计在2030年实现固态锂电池的商业化量产，此外其还全满推进钠离子、M3P、凝聚态、无钴电池、无稀有金属电池等电池技术布局。

美国麻省理工学院研究人员解释了可充电锂电池枝晶的形成原因以及如何防止其穿过电解液的方法。这一发现最终可能开启一种新型可充电锂电池的设计之门，这种电池比目前的版本更轻、更紧凑、更安全。

到目前为止，可充电锂金属电池的商业用途还很有限，其中一个原因是枝晶。枝晶可在锂表面堆积，渗透到固体电解液中，最终从一个电极交叉到另一个电极，使电池短路。

麻省理工学院的早期研究发现，锂离子固体电解质材料在电池充放电过程中来回穿梭，会导致电极的体积发生变化。这不可避免地在固体电解液中产生应力，它必须与夹在中间的两个电极保持完全接触。“为了沉积这种金属，就必须扩大体积，因为新的质量正在增加。因此，锂电池一侧的体积增加了。如果有哪怕是微小的缺陷存在，就将对这些缺陷产生压力，从而导致开裂。”

研究团队现在发现，这些压力会导致裂缝，从而形成枝晶。事实证明，解决问题的办法是以正确的方向和适当的力量施加压力。

之前，一些研究人员认为枝晶是由纯电化学过程而非是机械过程形成的，但该团队的实验表明，导致问题的是机械应力。

电池枝晶的形成过程通常发生在不透明材料的深处，无法直接观察到，因此研究人员开发了一种使用透明电解液制造薄电池的方法，可直接看到和记录整个过程。

该团队证明，他们只需施加和释放压力，就可直接控制枝晶的生长，使枝晶与力的方向完全一致。对固体电解质施加机械应力并不能消除枝晶的形成，但它确实可以控制它们的生长方向。这意味着可以引导它们与两个电极保持平行，并防止它们穿过另一侧，从而变得无害。

另一种方法是在材料中“掺杂”嵌入原子，使其变形并处于永久的应力状态。实验表明，150到200兆帕斯卡的压力足以阻止枝晶穿过电解液。

近日，我们获悉比亚迪全固态电池将在重庆工厂实验装车，该工厂同时也是刀片电池生产基地。另据了解，该项目由欧阳明高院士牵头，另有三位院士顾问一同参与了比亚迪全固态锂电池的研发工作，属于标准的国家级重点项目。

资料显示，固态电池在能量密度上更高，而且没有液态电解液，自燃发生的几率更低。

全固态电池目前有两种技术路线，第一种氧化物固态电池，比亚迪早已经制成。性能方面与现在的液态电池差距不大，随时可以投入量产装机。此次比亚迪研发的第二种固态电池，是硫化物技术路线，性能方面取得了大幅提升，目前已经完成试生产并达到测试标准，随时装车。

关键词： 锂离子电池 能量密度 研究人员