在更進一步突破動力電池能量密度的探索中，目前來看，全固態(tài)電池的熱度較高，豐田、寶馬等全球知名車企對該領(lǐng)域做了一定投入。

　　目前實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的動力電池，通常為液態(tài)電池，使用液態(tài)材料作為電解質(zhì)。全固態(tài)電池，顧名思義，使用固態(tài)材料作為電解質(zhì)，相關(guān)電解質(zhì)材料一般有聚合物、氧化物和硫化物三大類。一般來說，正負極材料不變，搭配液態(tài)電解質(zhì)，能量密度優(yōu)于搭配固態(tài)電解質(zhì)的情形。但從產(chǎn)研界的前期積累與進展來看，使用固態(tài)電解質(zhì)和金屬鋰負極材料搭配的全固態(tài)鋰電池，具有較大的商業(yè)化前景。如果負極材料不含金屬鋰，嚴格意義上講，應稱之為“鋰離子電池”。（本文其他章節(jié)的部分表述，采用行業(yè)口語化慣用的“鋰電池”，代替“鋰離子電池”。）

　　根據(jù)許曉雄、李泓于2017年12月25日通過微信公眾號“儲能科學與技術(shù)”發(fā)表的《為全固態(tài)鋰電池“正名”》，全固態(tài)電池的正極材料一般采用復合電極，包括電極活性物質(zhì)、固體電解質(zhì)、導電劑，業(yè)內(nèi)對于LiCoO2、LiFePO4、LiMn2O4研究較為普遍，后期可能開發(fā)高鎳層狀氧化物、富鋰錳基及高電壓鎳錳尖晶石型正極，或者不含鋰的新型正極材料。負極材料主要有金屬鋰、碳族負極和氧化物三大類，各有長短，其中金屬鋰負極材料因其高容量和低電位的優(yōu)點成為全固態(tài)鋰電池最主要的負極材料之一。

　　前文提到，目前用作動力電池主流負極材料的石墨，理論嵌鋰容量為0.372Ah/g；而金屬鋰的理論比容量則高達3.86Ah/g。因此，使用金屬鋰作為負極材料，從理論上講，將大大提高電池能量密度?！稙槿虘B(tài)鋰電池“正名”》一文中提到，使用金屬鋰作為負極材料的全固態(tài)鋰電池，能量密度有望達到300~400Wh/kg，甚至更高。

　　全固態(tài)電池以無機固體電解質(zhì)替代有機電解液，除了可以提高電池能量密度外，亦有助提高電池安全性和循環(huán)壽命。然而，在產(chǎn)業(yè)化過程中仍面臨一些現(xiàn)實困難，比如，金屬鋰與固體電解質(zhì)的兼容性較差，影響金屬鋰負極材料性能發(fā)揮。近年來，科研界與產(chǎn)業(yè)界開展了諸多工作，以期早日實現(xiàn)固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化。在我國，中科院旗下多個研究院所（含中國科技大學）、北京科技大學、北京有色金屬研究總院等科研機構(gòu)對于固態(tài)電池的研究取得一定成果。

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　　圖53為中科院寧波材料所（姚霞銀團隊）提出的固態(tài)鋰電池設計改進示意：以高鋰離子電導率的Li10GeP2S12和對金屬鋰穩(wěn)定的Li7P3S11構(gòu)建雙電解質(zhì)異質(zhì)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)金屬鋰負極在固態(tài)電池中的應用。另外，該團隊采用納米結(jié)構(gòu)的多元金屬硫化物Cu2ZnSnS4作為正極活性材料，顯著抑制了氧化物正極與硫化物電解質(zhì)因空間電荷層效應導致的高界面阻抗；同時復合石墨烯構(gòu)建電子通道，有效提高其循環(huán)穩(wěn)定性，并獲得優(yōu)異的倍率性能，在100和1000mA/g電流密度下循環(huán)100和300圈仍可分別保持高達544.6和233.9mAh/g的放電比容量。

　　值得欣喜的是，在產(chǎn)業(yè)界，固態(tài)電池的批量生產(chǎn)在2017年取得重要突破。如獲成功，將推動我國動力電池性能進一步升級。

　　贛鋒鋰業(yè)于2017年中報披露，該公司2017上半年引進了一批動力電池高端研發(fā)人員，其中包括許曉雄博士。許曉雄博士是全固態(tài)鋰電池領(lǐng)域的權(quán)威專家，曾擔任科技部“十二五”新能源領(lǐng)域“全固態(tài)鋰離子儲能電池”、國家863項目的負責人，以及中科院納米先導專項長續(xù)航動力電池項目課題負責人。公司2017年12月6日公告，設立全資子公司浙江鋒鋰，以不超過2.5億元的自有資金投資建設一條年產(chǎn)億瓦時（百MW）級的第一代固態(tài)鋰電池研發(fā)中試生產(chǎn)線，開展第一代產(chǎn)品在新能源汽車用戶的推廣和市場投放，該項目建設期2年。

　　國能電池于其官方微信公眾號披露，其與中國平煤神馬集團于2017年10月12日在河南新鄉(xiāng)成立河南平煤國能鋰電有限公司。根據(jù)規(guī)劃，項目總共建設10GWh全固態(tài)鋰離子動力電池，其中一期1GWh全固態(tài)鋰離子動力電池項目投資5億元，預計2018年年底前建成。項目建成后，將形成世界第一條全自動全固態(tài)鋰離子電池生產(chǎn)線，改變當前國際鋰離子電池行業(yè)格局，推動完成國能電池十三五規(guī)劃的戰(zhàn)略目標，加快構(gòu)建產(chǎn)業(yè)新體系，向產(chǎn)業(yè)高端領(lǐng)域不斷邁進。