近日，丰田终于和电动汽车一道上头条了。新闻稿中频频出现的“固态电池”到底是什么来头？不仅丰田，宝马也计划量产固态电池车，隔空“叫板”特斯拉，但是据业内人士表示固态电池的商业化之路“道阻且长”！吃瓜群众只想说：“扎心了！老铁！”
　　据媒体报道称，丰田配备固态电池可大幅提升全新电动车的续航里程，并且缩短充电时间。这款新固态电池电动汽车预计将于2022年正式上市。丰田为何有如此的信心？
　　通过专利数量比较可以看出，丰田拥有的固态电池专利数量遥遥领先，此外中国军团中，宁波大学、中科大、华为、中国电科十八所、中科院物理所占据了专利排行榜前十中的五个席位。可以看出，在锂电池盛行当道的背景下，我国对固态电池的研究仍在不断升温。
　　那么，固态电池到底“何德何能”吸引众多企业与机构对其进行研究？
　　相较于传统锂电池，固态锂电池的差异在于电解质固态化。全固态锂电池与传统锂电池一样，包括电池各单元(正极、负极、电解质)，其工作原理与传统锂电池的原理相同。
　　在早期日本媒体的报道中，提到固态电池的优点只有一条：充电快。丰田发言人说，丰田全新电动汽车配备的全固态电池，可在几分钟内完成充电过程，但是对具体的产品规划不予评论。
　　据电池中国网小编的整理，固态电池的优点如下：
　　安全性极高。与传统锂电池相比，全固态电池最突出的优点是安全性。液态电解质易燃易爆，以及在充电过程中锂枝晶的生长容易刺破隔膜，引起电池短路，造成安全隐患。而固态电解质不可燃、无腐蚀、不挥发、不存在漏液问题，也克服了锂枝晶现象，因而全固态电池具有极高安全性。
　　能量密度高。固态电池电解质能阻隔锂枝晶生长，材料应用体系范围大幅提升，为具有更高能量密度空间的新型锂电池技术奠定基础。目前，固态电池研发可提供的能量密度基本可达300-400Wh/kg。
　　循环性能强。固态电解质解决了液态电解质在充放电过程中形成的固体电解质界面膜的问题和锂枝晶现象，大大提升了锂电池的循环性和使用寿命，理想情况下循环性能表现优异，能够达到45000次左右。
　　适用范围扩大。固态电解质赋予固态锂电池结构紧凑、规模可调、设计弹性大等特点，即可应用于驱动微型电子器件，也可用于动力和储能领域。此外，固态电池也拥有更宽的温度工作范围，目前基本保证-25℃—60℃的温度范围。
　　说完优点，再说缺点。
　　快充比较难。固态电池有倍率性能很低的LiPON系列电池（实际上氧化物体系的电解质普遍倍率性能不佳），也可以基于硫系高性能电解质做出高倍率还不错的固态锂硫电池。但是总体来说，作为动力电源使用，固态电池在高倍率性能方面还是有很多挑战的。
　　成本价格高。据了解，液态锂电池的成本大约在200-300美元/千瓦时，如果使用现有技术制造足以为智能手机供电的固态电池，其成本会达到1.5万美元，而足以为汽车供电的固态电池成本更是达到令人咋舌的9000万美元。
　　面对固态电池的诸多不确定因素，依然阻挡不住研究机构与企业的研究布局。
　　早在2015年，英国富豪詹姆斯·戴森和德国汽车零部件巨头博世分别收购了固态电池公司SaKti3和固态电池创业公司Seeo。据了解，2016年8月戴森出资14亿美元，兴建一座电池工厂，用于大量生产固态电池。博世也不甘落后，在收购Seeo后又与GSYUASA电池公司和三菱重工共同建立了新工厂，主攻固态阳极锂离子电池。
　　此外有海外媒体报道称，宝马近日正在研发一款锂离子电池，这款电池将用固态电解质代替现有的电解液，新电池计划2026年量产。
　　不仅仅国外企业布局，国内锂电企业也在争抢“蛋糕”。
　　CATL在硫化物固态电池方面比较成熟，目前正加速开发EV用的硫化物全固态锂金属电池研发的步伐。
　　据媒体报道，环宇赛尔新能源、河南锂动电源等企业也纷纷布局固态电池。
　　随着科研机构的深入研究与企业的不断布局，市场对固态电池的期待越来越大，然而距离固态电池商业化还有较长一段距离。
　　丰田曾经表示，希望能在2020年其新能源车上应用固态电池技术。从理论提出的时间以及该技术发展进程来看，固态电池并不是一个新的概念，但研发进展并没有想象的那么快速。正如液态锂电池，在上世纪70年代，相关的理念和实验认证就在齐头并进，但真正大规模的使用，已经是20世纪末了。
　　不仅仅是时间问题，成本高一直都是固态电池发展的“拦路虎”。目前，固态电池面临着以下技术难题：固态电解质与正负极之间界面阻抗过高、固态电解质电导率偏低、材料成本制备成本昂贵等。据企业和研究机构表示，多项技术正逐步推进，相继提出相应的解决方案，但是固态电池的前进之路并不是那么顺畅。
　　一句话，固态电池的发展还处于早期阶段，目前所有的数据和特性都是实验室的，距离商业化还有很长的一段路要走，“道阻且长”！
责任编辑： 申罡作者：彭科峰 来源： 发布时间： 12:50:41
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中科院物理所研究员李泓：
全固态电池预计2020年到2025年进入市场
当前，电动汽车的发展引人关注，业界对于新能源汽车未来的前景寄予厚望。作为核心部件的电池，选择什么样的正负极材料也备受争议。在日前举办的中国电动汽车百人会2017论坛上，中科院物理所研究员李泓向记者表示，全固态金属锂电池应当是未来的电动车电池的发展方向，预计全固态电池会在2020年到2025年间首批进入市场，但目前还有很多基础科研问题需要突破。
近来，中日美三国政府都提出了动力电池的发展目标，对于电池的能量密度的要求越来越高，也提出了相应的发展指标，&但如何在实现超高能量密度的指标的同时，兼顾动力电池使用时的安全性、寿命、成本，这是所有研发人员都必须考虑的问题&，李泓表示。
当前，锂离子电池提供了一种轻量级的储能解决方案。科学家一般认为，在这种电池中，用固体电解质代替常规的液体电解质可具有显著的优点，这也就是通常所说的全固态锂离子电池。2016年，美国能源部为汽车技术办公室提供一笔高达1970万美元的财政拨款，用来支持研究和开发先进汽车技术，其中的电池项目的资助都是用于支持类固体电解质的开发等。在我国，目前也有很多从事固态电池研发的团队，还有不少企业在也在参与其中。
但是，从全球范围来看，全固态锂电池仍处于实验室阶段。李泓认为，总体而言，目前全固态锂电池开发面临电解质和正负极材料的集成、锂离子电导率低、金属锂电极体积变化等多个方面的挑战需要解决。
2013年，中科院决定启动相关&先导专项&，提出要做长续航的动力电池，通过提升能量密度来延长电动汽车的续驶里程。中科院物理所、中科院化学所、中科院宁波材料所、中科院长春应化所、中科院上海硅酸盐所等12家科研单位共同攻关，目前也已经取得了一定进展，有了不少突破。
&从长远来看，我们应当提高安全性追求全固态金属锂，逐渐增加固体电解质和负极中的锂含量。目前中国科学院正在这方面做进一步的开发，力图兼顾全固态锂电池的优点和液态锂电池的优点，希望能够取长补短，逐步改善现有电池的技术&，李泓介绍，在世界范围内，预计全固态电池会在2020年左右能够实现小批量的量产，以后随着技术的进步会逐渐进入这个市场，&当然它可能会先满足其它领域的应用，等其它指标达标以后，再进入动力电池的领域&。
李泓还指出，尽管预期全固态电池会在2020年到2025年间首批进入这个市场，但在这个过程中，还有很多的基础科研问题和科研技术仍然要突破，&从综合指标上看，目前的研究还远远不能满足动力电池的技术要求，我们希望一步步往前走，逐步改善现有锂电池兼顾能量密度和安全性方面的挑战&。
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投资电池市场的正确姿势什么？
图1：多种薄膜柔性打印电池。图片来源：Logium, STMicroelectronics, Ecole Polytechnique de Montreal,Excellatron, Jenax, Theresa Chong/MEDILL, Stanford University, Imprint Energy, Samsung SDI, LG Chem, Arizona State University, Showa Denko Packaging, Enfucell, ilika, Imprint Energy, Blue Spark, Panasonic, Flexel。&2015年，一系列的商业活动将人们的兴趣引向电池产业：特斯拉（Tesla）推出了家用Powerwall能源系统，得益于其旗下电池制造厂Gigafactory 的生产效率，这套系统的价格较为便宜；苹果公司（Apple）为一个固态电池设备的充电和电能管理申请了专利；LG化学（LG Chem）在南京开设了一个大型新能源汽车动力电池工厂；博世（Bosch）收购了聚合物固态电池公司Seeo。此外还有众多的投资、收购、合作和合资活动，不一而足。与此同时，新的电池技术正持续不断地涌现出来，每个技术都离不开诸如“性能翻倍”、“只要几分钟就能充好电”、“成本下降70%”、这一类的描述。这让公众对技术上到底有什么突破感到更加迷惑不解。本文将会讨论在电池领域新涌现的技术、新的投资机会以及潜在的市场。在不同的维度寻找机遇自从索尼公司（Sony）在上世纪90年代第一次将锂离子电池推向市场以来，它就成为了我们日常生活中最熟悉和最常用的电池技术。锂离子电池相关技术已经相对成熟，相关设施业已到位。随着现有的电池制造巨头（如三星SDI、LG 化学和日本松下公司）的扩张，规模经济的优势就愈发凸显。但是，即使存在众多优点，锂离子电池在性能和成本降低方面的进步和其他电子设备相比依然落后。在传统锂离子电池中使用的液态电解质可能会造成严重的安全隐患。而从另一方面来说，随着可穿戴设备、印刷型电子产品、物联网（IoT）、机器人和电动汽车的研发，具有更多功能、性能更加优良并且价格更为低廉的电池亟待面世。而这些因素已促使电池圈子里的玩家们寻求更多的投资机会。因此，电池产业有许多不同的维度可供开发。人们的主要兴趣落在以下几个方面：薄膜电池（基于厚度）微电池和大面积电池（基于尺寸）柔性电池（基于物理特性）异型电池（根据外形）印刷电池（根据制造方法）固态、锂阳极、硅阳极的电池（基于技术）储能系统（ESS）和电动汽车（EV）（基于应用）以上领域都代表着新机遇。这些领域可能相互影响、相互重叠。比如，技术更优良的电池可应用于ESS 和EV 中，这可为后者带来更高的安全系数和更好的性能。薄膜电池也可以是柔性的、印刷的，或是由固态部件构成的，甚至可以很迷你。在这些领域，市场发展受到成本的制约。除了ESS 和EV 以外，其他领域同时还受到技术成熟度的显著限制。IDTechEx 研究报告《柔性、印刷和薄膜电池：技术、市场和玩家》（）主要关注了前面4个领域以及带有这些特性的固态电池。膜柔性打印电池的开发路线图。图片来源：IDTechEx Research。成本的进一步降低可能并不依赖于技术进步电池技术的进步受制于电化学，因此难以实现快速而巨大的突破。此外，实用电池要考虑许多其他因素，比如能量密度、比功率、寿命、安全性和成本。许多新闻报道只是强调某个或者某些进步，但却对其他方面的考虑避而不谈。大多数现有的商业电池依赖相对成熟的、经过实际应用考验过的技术，但有时它们并不为人所知，其中就包括薄膜固态电池和印刷电池。鉴于电池的研发是漫长而艰辛的过程，未来电池成本的下降将主要依赖规模经济，而不是技术的革新。政策和规章制度对电池的规模化应用起到了至关重要的作用2013年5月，德国政府对电池存储系统的市场奖励计划启动，它立刻改变了家用电池安装领域的生态。2013年，为了享受政府补贴，大约有2 700户家庭安装了光伏电池储存系统；到了2015年，这个数量跃升至13 100户。中国取消电动公交车镍锰钴（NMC）电池补贴的政策对该产业造成了巨大的影响。这说明对于 ESS 和 EV 的应用而言，由于自我可持续发展（self-sustainability&）尚未实现，因此政策可以对其造成重大影响。采用新技术的电池可先在小型设备中试水大型设备或系统通常需要很高的可靠性和安全性。因此在短期内，新电池技术无法用于这些设备。2014年1月，丰田公司（Toyota）宣布正在研究在汽车上使用的固态电池技术，但是该公司可能在10年内都无法将该技术投产。苹果公司也十分青睐固态电池，但是它的关注产品主要是移动/可穿戴电子设备和微机电系统（MEMs）。2013年初，美国专利商标局（US Patent & Trademark Office）公布了苹果公司的一项关于固态电池充电技术的申请。2014年初，苹果公司在电池制造初创企业Infinite Power Solutions 公司退市后买断了它的所有专利。这家公司原先主要从事固态薄膜电池的研发工作。2015年11月，苹果公布了和薄膜固态电池相关的另一个专利。在固态锂离子电池领域，电极和电解液都是固态的。固态电解液一般也可充当隔离膜。它的安全性更高，尤其是无机固态电解液。所有有机电解液都是可燃的，不管它们是固态还是液态。由于不再需要一些组件（如隔离膜和外壳），使用固态电解液制造的电池体积可以变化自如。因此，固态电池的能量密度可以被提升。另外，固态电池对工作时的温度变化和物理伤害更不敏感。它们能够在性能衰退前经历更多次的充电/放电循环，这让它们的使用寿命更长。由于不受液态电解液的限制，并且其外壳具有柔性，固态电池可以被制成各种不同的形态和大小。但是，室温下固态电池的离子电导率通常很低。它们的固体电解质界面（SEI）的不稳定性导致内阻很高。大多数固态电池的充电率（C-rate）很低并且无法在室温下工作。比如法国的3 000辆出租车的固态电池依赖于高温才能运转。同样，固态电池的价格也更高。目前固态电池的低充电率和低功率使它们适用于之前的小型设备。超薄、柔性和可印刷性将成为最受关注的特征新的电池技术可能会被首先用于小型电子设备，而传统电池所不具备的特征，如超薄、柔性和可印刷性将成为重点。根据IDTechEx的研究报告，除了固态电池以外，其他技术也能够制造薄膜柔性印刷电池，比如印刷碳锌电池和超薄锂离子软包电池（&lithium-ion&pouch&batteries）。到2026年，薄膜柔性印刷电池的市场价值可以达到4.71亿美金。大多数这些电池被用于中小型设备，它们的主要制造考量是形态、厚度、大小和制造技术。这些电池所涉及的技术也可以用于其他方面。和传统锂离子电池从消费类电子产品转向EV 和ESS 的开发路线图相似，用新技术开发的电池也可以先在消费类电子产品市场进行试水。经过这些市场的洗礼后，新技术将拥有更大的机遇。对于传统电池技术而言，随着消费类电子产品市场增长进入平台期，EV 和ESS 领域的需求正在逐步增加。降低成本是成功的关键。来源 idtechex作者 Dr Xiaoxi He,&Technology Analyst,&IDTechEx翻译 徐寒易
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正在为未来的电动汽车研发一系列先进的技术，这已经不是什么秘密了。事实上，该公司曾多次在公众场合有何表示，并曾表示有望在2020推出该技术。
最近，丰田向美国递交了一份专利申请&&。申请文件与丰田在固态电池上的工作有关。应用的进展描述了丰田如何通过添加一个没有降低性能的&特殊磷酸酯&来提高电池的热稳定性。这对于固态技术来说显然是一件好事，尤其是与现在的锂离子电池相比。这就是丰田如何描述它的好处：
目前市场上可用的锂电池，由于使用了易燃有机溶剂等液体电解质，安装了在短路时抑制温度上升的安全装置，以及采取了防止短路的结构。与此同时，由于锂电池生产为全固态电池的转换固态电解质的电解液层电池不使用易燃的有机溶剂，可以预见的是，安全装置的简化可以改进，而锂电池在生产与成本方面都具有优势。
专利申请书（34号）中描述了不同的化学选择，有待于科学家来进行具体解释。除了固态电池，丰田还在研发锂空气电池，因此，任何认为整个电动汽车游戏即将结束的人，现在应该看看一些专利申请文件。
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又到一年招聘季，考研or工作让你实现了怎样的逆袭？……
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北京市公安局备案编号： 京ICP备：号新型固态电池来临，锂电池或将成历史！
新型固态电池来临，锂电池或将成历史！
头条号：数码之芯
现在咱们的手机大多是锂电池供电，虽然效果交于以前有很大的提升，半智能的手机待机还是很强悍的！但是一遇到智能机，似乎就萎了，很多用户手机现在都要一天两次充电或者更多，一天一充的在小芯身边很少发现。所以如果电池继续革命的话，完美的解决了我们日常的手机困扰，谁TM想天天带着个移动电源。最近称新型的固态电池又要来挑事了！大家一起去了解一下吧
新型固态电池的工作原理使用玻璃作为电解质，为什么呢？研究表明这样消除锂离子起火，爆炸的一个重要因素，提高了安全性!再者，研究人员还说其能量密度是传统锂离子电池的3倍！那么这种新型的电池效率可想而知~
有两位科研人员合作开发一种电池，就是利用固态玻璃作为电解质。但这并不是第一款固态电池，在这之前，三星公司和麻省理工学院曾经联合开发一种固态电池技术。
但是三星去年的电池意外事件始料不及，例如，三星因电池事件而被迫召回了 Note7，在Note7的电池事故中，造成起火的原因是短路。大家也可以去了解一下，涉及专业的化学，物理等知识，感兴趣的可以详细研究一番。
众所周知，短路会引起电池温度升高，就会导致手机起火！再加之手机的内部空间又是如此的狭小，再加之三星note7的IP68级别，把屏幕都烧焦~就是这个原因了。电池的设计缺陷缘故导致了三星电池门事件。
科研人员测试中发现，固态电池的能量密度可能接近传统锂离子电池的3倍！理论上来说，相同尺寸的固态电池能存储相当于锂离子电池3倍的电量！这还不算，研究人员还表示：固态电池能充，放电逾1200个周期，低温下，这颗电池也不会受到影响。
所以要取代现在的锂离子电池，固态电池需要的条件还很多，所以技术难度上还不是太成熟，一切还是在实验中千锤百炼。毕竟消费者谁都不愿意自己的手机，平板电脑的电池容量缩水又不耐用。而且谁先摘到这颗诱人的果实，谁就会抢占市场前景和钱景。
之前的格力女王董明珠女士语出惊人！大胆的猜想说以后的手机无电池！这就更上一层楼了，随着科技的日新月异。以前不能上天，莱特兄弟实现了！以前不能入海，莱克实现了！所以没有电池的手机，既然提出了，那么就是时间的问题了~无电池手机正在赶来的路上
董明珠女士