隨著全世界都在尋找更環(huán)保的交通工具，電動汽車越來越受歡迎。電池是任何電動汽車的基本組成部分，而固態(tài)電池現(xiàn)在被視為該行業(yè)潛在的游戲規(guī)則改變者。它們可以提供更大的能量密度，比鋰離子電池充電更快，并將電動汽車的碳足跡減少40%。

什么是固態(tài)電池，是什么使它們與鋰離子電池不同？

固態(tài)電池是具有陽極、陰極和電解質的電化學電池，與任何其他電池一樣。它們之間的主要區(qū)別在于電解質的狀態(tài)。與使用液體電解質的鋰離子電池不同，固態(tài)電池使用固體電解質。

固態(tài)電池的優(yōu)點

液體電解質使鋰離子電池在高溫下易燃易揮發(fā)。相比之下，固態(tài)電解質提高了穩(wěn)定性，降低了爆炸或火災的風險。固態(tài)電池的不可燃特性也降低了熱失控的風險。

同時，固態(tài)電池擁有更好的環(huán)境效益。根據研究，固態(tài)電池可以將電動汽車的碳足跡減少約39%。研究還表明，如果使用可持續(xù)來源的原材料生產固態(tài)電池，新技術可以進一步降低電池的氣候影響，與目前的鋰輝石和沉積粘土鋰源開采技術相比，其對環(huán)境的影響要小得多。

鋰離子電池增加了鋰和其他稀土元素的提取量。鋰目前還未被列為關鍵元素，但2030年，約有1200萬輛電動汽車使用的鋰離子電池將達到使用壽命，并成為廢物。這些電動電池必須進行回收，以防止危險廢物的產生，減少環(huán)境污染，確保未來鋰供應的可用性，并且降低原材料的成本。

然而，從這些廢電池中回收材料并不是無污染的。例如，火法冶金回收是一個需要能源的過程，通過產生溫室氣體排放對環(huán)境造成危險。

另一方面，固態(tài)電池比鋰離子電池壽命更長。充放電壽命可長達10年，而鋰離子電池的使用壽命較短。更長的電池壽命將降低生產成本和電池浪費，極大地改善環(huán)境。

固態(tài)電池會取代鋰離子電池嗎？

制造一種化學惰性、穩(wěn)定的固體電解質，同時又是一種有效的電導體，這是一項重大挑戰(zhàn)。

此外，電解質生產成本太高，并且由于其在收縮和膨脹過程中的脆弱性，容易開裂。并且，由于鋰枝晶的積累，它們會開始退化，從而導致短路和爆炸。許多組織已經在研究解決這些缺陷的不同方案。一旦這些問題得到有效解決，未來的固態(tài)電池不僅會有更好的性能，還可能大大延長其使用壽命。