三星note7電池爆炸事件經過一段時間的發(fā)酵和傳播，已經由科技新聞發(fā)展為社會新聞，不僅牽動著整個電池行業(yè)的神經，手機消費者也開始擔心手機安全問題。那么，假設三星電池改用全固態(tài)電池，結果是否會好一些？因為全固態(tài)電池有一個很突出的優(yōu)點，安全性比液態(tài)鋰電池要高許多，不易發(fā)生爆炸。
實際上已有手機廠商瞄上了固態(tài)電池的這一優(yōu)勢。自2012年來，蘋果公司就開始積極布局全固態(tài)電池技術的專利，期待能把這種高能量密度、高安全性、有柔性潛力的新型電池用在iPad、MacBook等設備及以后將要開發(fā)的柔性電子設備上。2015年11月份，美國專利商標局公布了蘋果公司一項與固態(tài)電池充電技術相關的新專利——便攜設備的固態(tài)電池充電技術。
全固態(tài)電池能夠成為電池科研與工業(yè)界公認的下一步電池發(fā)展的主流方向，與其獨特的性能有著直接的關系。
高安全性：固態(tài)電池因其固態(tài)電解質可以將空氣正極側和鋰金屬負極側分離，能夠完全防止大氣成分和鋰金屬的直接反應，而且電池的最高工作溫度可以從現(xiàn)在的40℃提升到更高，這樣就可以使電池的適應工作溫度區(qū)間更寬，應用范圍也會更廣。因此安全性是全固態(tài)電池領域發(fā)展的最根本驅動力之一。
高能量密度：固態(tài)電池將傳統(tǒng)鋰離子電池的隔膜和電解液換成了固態(tài)的電解質材料后，鋰離子電池的適用材料體系也發(fā)生改變，最為核心的一點是可以不必使用嵌鋰的石墨負極，而是直接使用金屬鋰來做負極，這樣可以明顯減輕負極材料的用量，使得電池的能量密度有明顯提高。而能量密度的提高則有利于把電池做得更加輕便，我國新能源汽車的發(fā)展方向之一就是輕量化，如果固態(tài)電池能夠實現(xiàn)商業(yè)化，將會對此有所貢獻。
柔性化前景：由于固態(tài)電池可輕薄化的體態(tài)優(yōu)勢，使其具有可進一步優(yōu)化成柔性電池的潛質。由固態(tài)電池發(fā)展成的柔性電池可以經受幾百到幾千次的彎曲而保證性能基本不衰減，這種電池對于一些可穿戴電子設備是最佳的電源選擇。蘋果公司大力研發(fā)固態(tài)電池，也正是看中了其柔性化的前景。
然而一種產品的問世，總需要經過各種考驗，固態(tài)電池也不例外。全固態(tài)鋰電池中，電極與固體電解質之間的固-固接觸相比固-液接觸具有更高的界面接觸電阻，同時，界面相容性和穩(wěn)定性也顯著影響全固態(tài)鋰電池的循環(huán)性能和倍率性能。此外，固態(tài)電池還面臨生產工藝待提高、成本待下降的發(fā)展瓶頸。
針對這些問題，許多科研機構都做出了大量的研發(fā)工作。
由美國前密歇根大學工程學教授瑪麗·塞思特里創(chuàng)辦的Sakti3研發(fā)出了一種使用平板電視與太陽能面板制造技術制成的固態(tài)鋰電池，這種電池因采用“薄膜沉積技術”，使其造價僅為目前鋰電池造價的五分之一，然而能量密度卻是鋰電池的兩倍。
青島儲能產業(yè)技術研究院研發(fā)團隊開發(fā)出一系列綜合性能優(yōu)異的全固態(tài)聚合物電解質，該新型全固態(tài)電解質膜的電化學窗口可高達4.6V，電解質熱穩(wěn)定溫度至少能達到200℃，當這種電解質用于全固態(tài)鋰離子電池時，經過1000次的充放電長循環(huán)，仍保持92%的容量。目前這種高能量密度、高性能全固態(tài)鋰電池已經通過了11000米全海深模擬壓力倉循環(huán)壓力測試，將來有望成為“蛟龍?zhí)枴钡热Ｉ钌顫撈鞯睦硐肽芰縿恿Α?/p>
瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學院的研究人員們，通過石榴石作為電解質，使得固態(tài)電池電極和電解質之間的接觸面積放大，從而實現(xiàn)了固態(tài)電池充電速度加快的效果，并且夠承受100℃的高溫。
美國SunCulture Solar則將固態(tài)電池技術應用到儲能領域中，其開發(fā)的新型一體化太陽能電池板，內置有固態(tài)低壓電池，并與逆變器無縫集成。這種完全一體化的產品設計，可將太陽能安裝和儲能總成本降低50%以上。
小編認為，固態(tài)電池中不含可燃的液體電解質，能夠極大改善電池的安全性，必將成為電池行業(yè)熱捧的一項先進技術。由于世界各國對于固態(tài)電池的研發(fā)均處于起步階段，因此目前是對固態(tài)電池研究、開發(fā)、產業(yè)化的最佳時期，也是我國電池產業(yè)在國際上實現(xiàn)“領跑”的一大機遇。此外，對固態(tài)電池進行研發(fā)技術與經驗的積累，對今后鋰硫電池、鋰空電池的研發(fā)工作也至關重要。