隨著電池技術(shù)的發(fā)展，人們越來越注重電池安全性和能量密度的提升。目前，商用鋰離子電池體系能量密度難以繼續(xù)提高，且因其固有的安全性問題，使得鋰離子電池發(fā)展遇到了瓶頸。采用固態(tài)電解質(zhì)代替有機(jī)電解液是提高鋰電池能量密度和安全性的有效途徑之一。全固態(tài)電池(ASSB)采用不可燃的固態(tài)電解質(zhì)和鋰金屬負(fù)極，大大提高了電池性能，成為電動汽車和規(guī)模化儲能理想的化學(xué)電源[1]。

雖然固態(tài)電極與固態(tài)電解質(zhì)之間不存在副反應(yīng)，但固體特性的電解質(zhì)與電極界面之間的相容性不佳，最終導(dǎo)致固態(tài)電池循環(huán)壽命低、倍率性差，能量密度也不能滿足大型電池要求。所以，要獲得高性能的全固態(tài)電池，一是解決接觸問題，對電極材料及其界面進(jìn)行改性，改善電極/電解質(zhì)界面相容性；二是開發(fā)新型電極材料，從而進(jìn)一步提升固態(tài)電池的電化學(xué)性能。

三星先進(jìn)技術(shù)研究院的研究人員設(shè)計了一種無機(jī)、柔性固體電解質(zhì)，解決了接觸問題并提高安全性[2]。該電解質(zhì)在室溫下具有優(yōu)異的粘土狀機(jī)械性能、高鋰離子電導(dǎo)率和低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。獨(dú)特的機(jī)械特性使固體電解質(zhì)能夠像液體一樣滲透到高載量正極中，從而為正極提供完整的離子傳導(dǎo)路徑。該研究成果為固體電解質(zhì)的研究提供了新的思路，并為解決固態(tài)電池中固體電解質(zhì)-正極界面問題提供了新的途徑。

武漢理工大學(xué)報道了一種全新的室溫離子電導(dǎo)率較高的聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVDF-HFP)基PISSE( “polymer-in-salt”電解質(zhì)體系，鹽的含量高于聚合物)，通過一體化電極結(jié)構(gòu)設(shè)計，不僅顯著增加電極/電解質(zhì)接觸面積，還為氧化還原反應(yīng)和離子快速傳輸提供了更多的活性位點(diǎn)和滲流通道[3]。該結(jié)構(gòu)與鋰金屬有良好的界面兼容性，具有高的室溫離子電導(dǎo)率(1.24×10-4S·cm-1)、高的鋰離子遷移數(shù)(0.53)、寬的電化學(xué)穩(wěn)定窗口(4.7 V)，解決了聚合物電解質(zhì)室溫離子電導(dǎo)率低和電極/電解質(zhì)界面接觸差的問題，為設(shè)計其他先進(jìn)高能量密度固態(tài)鋰電池提供了參考。

吉林大學(xué)報道了一種采用沸石固態(tài)電解質(zhì)的柔性固態(tài)鋰空氣電池，其具有高離子電導(dǎo)率、低電子電導(dǎo)率以及對空氣和鋰負(fù)極出色的穩(wěn)定性[4]。同時，該電池的集成結(jié)構(gòu)中采用碳納米管(CNT)作為正極，有利于降低界面阻抗。該電池每克碳納米管的容量為12020 mAh，在500 mA·g-1電流密度和1000 mAh·g-1限制容量條件下，其循環(huán)壽命高達(dá)149個

循環(huán)。沸石基鋰空電池成功克服了常規(guī)固態(tài)電解質(zhì)的缺點(diǎn)，在環(huán)境空氣中顯示出高容量和高倍率性能，并具有長循環(huán)壽命，該電池的柔性和穩(wěn)定性賦予其實(shí)際適用性，也可擴(kuò)展到其他儲能系統(tǒng)。

麻省理工學(xué)院和得克薩斯州農(nóng)工大學(xué)等單位的聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一款原型固態(tài)電池，他們將鈉-鉀合金制成半固態(tài)金屬電極，類似于牙齒的補(bǔ)漏材料，在具有牢固特性的同時，這種新型材料還能夠流動和成型，并且它能在與固態(tài)電解質(zhì)接觸時避免形成微小的裂紋和枝晶。該電池借助新型自修復(fù)材料，克服了該領(lǐng)域的一些關(guān)鍵難點(diǎn)，為其賦予了穩(wěn)定的高容量存儲前景[5]。