固態(tài)電池使用固體電極和固體電解質(zhì)，區(qū)別于傳統(tǒng)的液體或凝膠狀電解質(zhì)。常見固體電解質(zhì)材料有陶瓷（像氧化物、硫化物、磷酸鹽等）和固體聚合物等，它們離子傳導(dǎo)率高，可促進(jìn)鋰離子遷移實(shí)現(xiàn)充放電。例如在鋰鈷氧化物為正極、鋰金屬為負(fù)極的固態(tài)電池中，充放電時(shí)鋰離子在正負(fù)極間遷移轉(zhuǎn)化能量。
支撐固態(tài)電池的金屬材料??
鋰金屬是核心角色，其理論比容量遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)液態(tài)電池的石墨負(fù)極。鈷、鎳、錳等在正極材料中很重要，如NCM正極材料，金屬元素協(xié)同影響電池性能。稀有金屬如鋯、鍺在特定固態(tài)電解質(zhì)中有應(yīng)用，但成本高限制大規(guī)模普及。
磷酸鐵鋰修復(fù)料與固態(tài)電池的聯(lián)系??
1.磷酸鐵鋰修復(fù)料??
•傳統(tǒng)磷酸鐵鋰電池回收存在濕法冶金強(qiáng)酸強(qiáng)堿用量大、廢水處理成本高、鋰回收率低，火法冶金能耗大、修復(fù)后材料性能不穩(wěn)定等問題。
•磷酸鐵鋰修復(fù)料是將廢舊電池或生產(chǎn)次品中的磷酸鐵鋰正極材料處理修復(fù)后再生得到的新材料。
2.與固態(tài)電池的聯(lián)系??
•修復(fù)后的磷酸鐵鋰材料若用于固態(tài)電池正極可降低成本。
•修復(fù)料性能提升若滿足固態(tài)電池要求，可提供更多材料選擇。
固態(tài)電池的挑戰(zhàn)與展望??
1.挑戰(zhàn)??
•技術(shù)層面??：電極與電解質(zhì)界面接觸阻抗高，鋰離子傳輸效率低；固態(tài)電解質(zhì)離子電導(dǎo)率低于液態(tài)電解質(zhì)，限制高功率性能。
•成本方面??：部分電解質(zhì)使用高純度化合物或稀有金屬，原材料成本高；生產(chǎn)規(guī)模小未形成規(guī)模效應(yīng)，關(guān)鍵材料供應(yīng)鏈不完善，單位成本高。
2.展望??
•盡管面臨挑戰(zhàn)，但全球的投入有望帶來技術(shù)突破。
•未來固態(tài)電池有望在電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，推動(dòng)全球能源轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展。
