近日，美国佐治亚理工学院的研究人员，在全固态锂离子电池结构中使用了基于铝箔的负极，并设计了工程微结构。据报道称，该电池在高电流密度下可经数百次循环稳定，而在传统锂离子电池中使用纯铝箔时，由于锂在材料内部的运动引起的膨胀和收缩，铝箔会在几次充放电循环后断裂和失效。那么，接下来小编就对固态锂离子电池进行详细介绍。
一、什么是固态电池？固态电池是一种使用固体电解质而不是液体或聚合物凝胶电解质的新型电池。与传统锂离子电池的区别在于电解质，传统锂离子电池主要由正负极材料、电解液和隔膜组成。正负极材料决定了电池的容量，电解液及隔膜作为传输锂离子的介质，而固态电池替代了传统锂离子电池的电解液和隔膜。
二、固态电池有哪些技术优势？
1. 更安全：固态电解质可以抑制锂枝晶、不易燃烧、不易爆破、无电解液走漏、不会在高温下发生副反应等。并且大电流下工作，也不会因出现锂枝晶而刺破隔膜导致短路，因此不太可能发生火灾等危险。
2. 更高的能量密度：液体电解质电池的能量密度，通常被认为不可能超过500Wh／kg。固态电电池不必使用嵌锂的石墨负极，而是直接用金属锂做负极，可以很大程度减轻负极材料的用量，使整个电池的能量密度大幅提升，固态电池可提供的能量密度基本可达300－400Wh／kg，使用固态电池的新能源汽车可实现更长的续航里程。
3. 充电速度更快：固态电池比传统锂离子电池更快地充电。这是因为固体电解质不会像传统锂离子电池中的液体电解质那样减慢离子的移动速度。
4. 循环寿命强：液态电解质在充放电过程会形成的固体电解质界面膜问题以及锂枝晶现象，固态电解质解决了这个问题，因此锂电池的循环性和使用寿命得到提升，理想情况下可达45000次左右。
三、固态电池面临的挑战
1. 成本：固态电池中使用的原材料更昂贵，因此固态电池的制造成本比传统锂离子电池更高。
2. 性能：固态电池尚未被证明与传统锂离子电池一样可靠，这是因为固态电池仍在开发中。
3. 界面阻抗过大：固态电解质与电极材料之间的是以固态状态存在联系的，因此电极与电解质之间的有效接触较弱，离子在固体物质中传输动力学低，也就会造成界面阻抗过大的问题。
4. 循环寿命强：液态电解质在充放电过程会形成的固体电解质界面膜问题以及锂枝晶现象，固态电解质解决了这个问题，因此锂电池的循环性和使用寿命得到提升，理想情况下可达45000次左右。
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