全新的固态电池即将上线？

电池行业已经多年没有长足进步了。智能手机技术日新月异，电动车越来越流行，但受制于锂电池有限的容量，手机的续航和电动车的里程依然是摆在人们面前的尴尬问题。行业在等待一项全新的技术解救他们。

你可能想到了石墨烯，或者氢燃料动力电池?并非如此，就目前来看，另一种名为全固态电池(all-solid-statebattery)的技术会更快地解救电池工业。得克萨斯大学奥斯丁分校的科克雷尔工程学院今天宣布，该校的研究团队在全固态电芯技术上取得了紧要的冲破：他们发明了一种低成本、非燃烧，在能量密度、充放效率等指标上十分卓越的全固态电池。据该校称，在试验室探测中新电池的能量密度达到了现有锂电池的三倍之多!

全固态电池结构示意

这次，锂电池的共同发明者，已经94岁高龄的约翰古德诺夫(JohnGoodenough)老先生再度出山，为电池行业贡献了重大冲破，这个团队由他和同事玛利亚布拉加共同领导。古德诺夫教授1979年发现将钴酸锂用作电极，可以显著提升锂电池的能量密度，他的诸多发现成为了后来锂电池工业的奠基。他于1986年加入得克萨斯大学奥斯丁分校，任教和进行科研至今。

目前，绝大多数的电池都属于液态电池(电解液)。但液态电池使用起来仍有缺陷，比如出现涨包现象、多次充放后电量降低等现象，而且若不严格按照额定电压电流充电的话，电解液会发生金属晶须(metal-whiskers)现象，导致电池短路甚至起火爆炸。

古德诺夫在学校试验室

而固态电池顾名思义，采用的是固态电解质。古德诺夫团队的核心科技是一种采用碱金属(紧要是纳和锂)制成的玻璃状固态电解质。在试验室中，新电池能在1200个充放循环之后只出现极小的损耗，环境容忍度也很好，能够在60℃到零下20℃的温度下工作倘若用到手机上，iphone大概再也不会在冬天自动关机了吧?

但目前来看，新电芯最先使用的场景应当还是电动车和工业级储能设备。想要普及电动车，电池的成本、安全、能量密度、充放效率和循环寿命十分紧要。我们相信，这个新发现将处理很多当前电池无法处理的问题。古德诺夫说。

该校授权部技术商业化项目主任莱斯尼克尔斯(LesNichols)对pingWest品玩表示，新电芯完全由校内团队自主研发，已在试验室中证实了可行性，并且准备好投入到原型产品开发当中。

其实，固态电池技术早已诞生，但在过去因为大批量加工的成本太高，一直被行业所搁置。同样，古德诺夫的新冲破还未达到实际投产的程度，剩下的难题则要该校和工业界共同攻克。好消息是，该校已经在申请专利，并计划将技术授权给电池加工商。尼克尔斯估计在18-24个月之内，人们就能用上新的全固态电池。最先问市的产品形态可能是纽扣电池，不久后则会有更多的形态。

在消费电子业界，2015年，苹果申请了自己的全固态电池专利;在汽车和动力方面，丰田、大众和博世都在研究全固态电池。看来在燃料动力电池尺寸变得足够小，石墨烯电池真的问市之前，全固态应当是电池工业的唯一希望了。

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