移动技术的功率呈指数级增长，但电池技术却跟不上。我们正达到传统锂离子和锂聚合物设计所能达到的物理极限。解决方案可能是所谓的固态电池。

什么是固态电池？

在传统的电池设计中，最常见的锂离子电池是两个固态金属电极和一个液态锂盐作为电解质。电池充电时，离子粒子从一个电极（阴极）移动到另一个电极（阳极），放电时则相反。液态锂盐电解质是允许这种运动的介质。如果你见过电池腐蚀或被刺穿，渗出（或有时爆炸）的“电池酸”就是液体电解质。

在固态电池中，正极和负极以及它们之间的电解液都是金属、合金或其他合成材料的固体块。术语“固态”可能会让你想起SSD数据驱动器，这不是巧合。固态存储驱动器使用的是不移动的闪存，而标准的硬盘驱动器则将数据存储在由微型电机驱动的旋转磁盘上。

尽管固态电池的概念已经存在了几十年，但在电子公司、汽车**商和一般工业供应商的投资推动下，固态电池的发展才刚刚开始。

固态电池的优点是什么？

固态电池比充液电池有几个明显的优点：更好的电池寿命、更快的充电时间和更安全的体验。

固态电池将阳极、阴极和电解液压缩成三层，而不是将电极悬浮在液体电解液中。这意味着你可以使它们更小，或者至少更平坦，同时保持与更大的液体电池一样的能量。因此，如果你用同样大小的固态电池替换**或笔记本电脑中的锂离子电池或锂聚合物电池，充电时间会更长。或者，你可以使一个设备，持有同样的电荷更小或更薄。

固态电池也更安全，因为没有有毒的，易燃的液体泄漏，他们不会像传统的可充电电池一样输出热量。当应用于为电流电子产品甚至电动汽车提供动力的电池时，它们的充电速度可能会更快，而离子从阴极到阳极的移动速度也会更快。

根据最新研究，固态电池的容量比传统的可充电电池高出500%或更多，充电时间仅为传统可充电电池的十分之一。

什么是缺点(the disadvantages)？

因为固态电池是一种新兴技术，它们的**成本非常昂贵。如此昂贵，事实上，他们没有安装在任何主要的消费级电子产品在写作的时候。2012年，佛罗里达大学软件分析和先进材料处理系的分析师估计，一个典型的**大小的固态电池**成本约为15000美元。一辆足够大的电动车需要10万美元。

部分原因是由于规模经济还不具备，目前每年都有数亿块可充电电池生产，因此材料和设备的**成本分散在庞大的供应线上。研究固态电池的公司和大学屈指可数，因此每种电池的生产成本都是天文数字。

另一个问题是材料。虽然用于传统可充电电池的各种金属、合金和金属盐的性质是众所周知的，但我们目前还不知道金属阳极和阴极之间固体电解质的最佳化学和原子组成。目前的研究正在缩小这一范围，但我们需要收集更可靠的数据，然后才能收集或合成材料并投资于**过程。

我什么时候可以用固态电池？

和所有新兴技术一样，试图弄清楚什么时候能拿到手充其量只是猜测。

令人鼓舞的是，许多大公司都在为将固态电池引入消费市场所需的研究上进行投资，但由于近期内没有重大突破，很难说是否会有一个巨大的飞跃。至少有一家汽车公司表示，他们将准备在2023年前将一辆汽车投入使用，但没有猜测这辆车可能要花多少钱。五年似乎过于乐观；十年似乎更有可能。可能需要20年或更长时间才能确定材料和开发**工艺。

但正如我们在文章开头所说，传统的电池技术正开始遭遇困境。没有什么比潜在的销售更能**研发。你很快就可以使用一个小玩意儿或者驾驶一辆由固态电池驱动的汽车，这至少有一点点的可能。

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