以手機電池為例，不少人都認(rèn)為現(xiàn)如今的電池已經(jīng)做得足夠好了。尤其是一些快充手機，僅僅十幾分鐘的時間就能將電量充滿，這還有什么不滿足的呢？可事實上，假設(shè)電池技術(shù)能夠繼續(xù)提高，或許充電所需時間還能進(jìn)一步縮短，電量的儲存能力也能進(jìn)一步提高。

除此以外，電池提供的能量也一直都是為人詬病的一個問題?，F(xiàn)如今人類社會中出現(xiàn)越來越多的新能源汽車，電動汽車就是其中最出名的一種。然而這類汽車面臨的最大問題就是，電池不給力！

無論做出什么樣的努力，電池的續(xù)航能力以及提供的動力都無法和汽油相提并論，這讓無數(shù)汽車企業(yè)頭疼不已。倘若這個問題能夠解決，那么未來的汽車行業(yè)或許將發(fā)生天翻地覆的變化。

電池的發(fā)展

近代電池發(fā)展要從1799年，意大利物理學(xué)家伏特所制作的“伏特電堆”開始說起。他將鋅元素和錫元素放在鹽水之中，發(fā)現(xiàn)連接兩者中的導(dǎo)線會有電流經(jīng)過。也正是這個發(fā)現(xiàn)，讓他制作出了人類歷史上第一塊具有研究價值的“電池”。

可讓人沒有想到的是，即便是到了今天，人類依舊沒能在電池發(fā)展上取得足夠的進(jìn)步。這里的進(jìn)步與電池的容量以及電池提供的能量無關(guān)，主要在于另一層面上的思維探索以及實現(xiàn)。

我們以計算機為例，早在上個世紀(jì)四十年代，“埃尼阿克”計算機第一次出現(xiàn)在人類視野之中并引起極大的轟動。可雖然這個機器在那個年代所取得的成就絕對是舉世矚目的，但如果用現(xiàn)代眼光來看，這樣的計算機實在是太過落后了。在現(xiàn)如今這個時代，哪怕是最普通的千元手機，其性能都不是“埃尼阿克”能夠比擬的。

可電池的發(fā)展又如何呢？在時間的推移過程中，電池的體積逐漸縮小，提供的能量越來越多，材料的選擇性也越來越多?？杉幢闳绱?，這種程度的進(jìn)步依舊是極其緩慢的。要知道與計算機技術(shù)類似的微電子技術(shù)都已經(jīng)進(jìn)入了完全革新的領(lǐng)域之中，電池又怎好意思“安于現(xiàn)狀”？

正因如此，越來越多的科學(xué)家開始研究性能更強的電池，不少企業(yè)也參與其中，希望借助電池的幫助來改變行業(yè)的現(xiàn)狀。像固態(tài)電池，鎂電池等等，都是通過不懈努力取得的成果?？膳c此同時，另一個問題卻再一次出現(xiàn)在人們眼前，那就是如何將新型電池商業(yè)化。

根據(jù)數(shù)據(jù)資料顯示，以現(xiàn)如今的固態(tài)電池科技價值來看，一塊手機固態(tài)電池的成本價格約為1.5萬美元，而汽車固態(tài)電池的成本價格則高達(dá)上千萬。如果沒有方法將這些固態(tài)電池的成本縮減下去，那么無論性能多么強悍，對于資本運作而言，都是沒有意義的。

傳統(tǒng)電池的弊端

事實上，對于絕大多數(shù)人來說，我們現(xiàn)如今所使用的傳統(tǒng)電池已經(jīng)足以支持日常生活的使用了，完全沒有必要開發(fā)所謂的新型電池?？扇绻腥硕际沁@樣的想法，那么電池怎么可能進(jìn)步，人類文明又怎么可能進(jìn)步？我們以手機發(fā)展為例，4G已經(jīng)能夠滿足絕大多數(shù)人的需求，為什么人們還要向5G進(jìn)軍呢？主要就在于時代發(fā)展的必要性。

很多人認(rèn)為傳統(tǒng)電池沒有多少弊端，但只要仔細(xì)思考就會發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)電池不僅停滯了許多年沒有取得發(fā)展進(jìn)步，而且本身存在的問題還不少。

首先是電解液泄露的問題，我們小時候在擺弄“5號電池”或者“7號電池”的時候，都會發(fā)現(xiàn)一個問題，那就是只要用足夠的外力擠壓，就會發(fā)現(xiàn)有液體流出，這就是電池內(nèi)部存在的電解液。像現(xiàn)如今許多電池內(nèi)部，其實都存在類似的電解液。即便是不懂電池知識的人都知道，電解液中的元素對人體是有害的。正因如此，只要電解液泄露，那就意味著危險發(fā)生的可能。

其次就是手機電池發(fā)熱甚至手機爆炸的問題，在最近幾年，手機電池發(fā)熱的問題似乎得到了一定程度的控制，可事實上，這并非是電池本身的發(fā)熱問題得到了解決，而是廠商們用其他方式降低了手機發(fā)熱的問題。除此以外，曾經(jīng)發(fā)生過的手機爆炸問題，也主要是手機電池發(fā)熱失控所導(dǎo)致的。

連手機都是如此，汽車又怎能幸免？我們從各種渠道了解到相關(guān)的電動汽車自燃問題，有一部分原因就是汽車鋰電池?zé)崾Э兀罱K導(dǎo)致汽車自燃。如果這樣的問題不解決，那么未來在購買電動汽車的時候，每個人心里都會有一絲猶豫，而這一點猶豫自然是汽車企業(yè)不愿意看到的。

最后就是枝晶形成的問題，枝晶形成是指在分枝成長過程中，會將某一階段的成長物質(zhì)保留下來形成樹枝狀的晶體。很多人不太了解或者概念，意思其實是說在傳統(tǒng)電池電解液工作的過程中，電解液有可能出現(xiàn)分枝成長，最終導(dǎo)致工作效率降低，電池壽命減少的問題。如果嚴(yán)重一點的話，鋰枝晶甚至可以將電解質(zhì)隔膜刺破，最終導(dǎo)致電池直接變成一塊毫無作用的普通固體。

固態(tài)電池的優(yōu)勢

正因如此，我們才會說現(xiàn)在使用的電池已經(jīng)到極限了，接下來的主要目標(biāo)便是跨向新型電池，固態(tài)電池則是所有新型電池中可行性最高的一種電池。當(dāng)然，這里的固態(tài)并不是外表表現(xiàn)出來的形態(tài)是固態(tài)，而是使用固體電極以及固體電解質(zhì)的電池。

鋰電子電池之父約翰·古迪納夫曾說鋰電子電池的能量密度增加效率太過緩慢，其實主要原因就在于它原本的電解液已經(jīng)無法提供更高效率的工作需求。這一點其實很容易理解，就像同樣質(zhì)量的煤炭和石油資源，煤炭無論做出怎樣的努力，在同樣工作形態(tài)下提供的產(chǎn)能都無法和石油相比。那么在這樣的情況下，新的制造方式就顯得尤為重要。

科學(xué)家們斷定，只要固態(tài)電池發(fā)展到一定程度，絕對有機會能夠繼承曾經(jīng)的傳統(tǒng)鋰離子電池，并將鋰元素的能量發(fā)揮到極致，讓它的能量密度到達(dá)一個新的高度。更重要的是，由于固態(tài)電池的功率密度與能量密度成反比，它能夠儲存以及對外釋放的能量也絕不是傳統(tǒng)電池能夠相提并論的。

除此以外，固態(tài)電池還有輕，薄，柔以及安全等方面的優(yōu)勢。首先是輕薄方面，傳統(tǒng)鋰離子電池由于必須隔膜以及電解液，所占據(jù)的重量和體積早已達(dá)到了電池整體的25%以及40%。在這樣的情況下，傳統(tǒng)鋰離子電池想要縮小體積變得輕薄，顯然是不可能實現(xiàn)的。而固態(tài)電池剛好可以彌補這方面的不足，讓整個電池徹底改頭換面。

設(shè)想一下，假設(shè)固態(tài)電池真的能夠普及到日常生活之中，那么未來手機電池所占據(jù)的空間必然更小。在這樣的情況下，究竟是進(jìn)一步減小手機的厚度還是增加其他的功能，人類都能夠自由的選擇；而在汽車方面，空余出來的空間同樣可以運用到其他方面。

其次就是柔性上面，本身就是一個必然化的趨勢。要知道任何材料在厚度達(dá)到毫米級之后，幾乎都會帶有一定的柔性。未來固態(tài)電池越輕薄，柔韌性自然也就會越強。而傳統(tǒng)鋰電子電池想要做到這一點，電解液和隔膜都不會同意。

最后就是固態(tài)電池的安全性，在固態(tài)電池研發(fā)成功以后，傳統(tǒng)鋰電池可能出現(xiàn)的危險幾乎都能夠被避免。電池?zé)崾Э刈匀?，枝晶形成以及電解液泄露等等，也都將不?fù)存在。

固態(tài)電池的困境

就目前來看，固態(tài)電池的前景雖然良好，但依舊存在許多問題需要解決。從“就近原則”來看，最先要解決的問題就是如何將固態(tài)電池普及，又如何將固態(tài)電池平民化。以前文所提到的固態(tài)電池價格來看，普通人想要用上這樣的電池顯然是不現(xiàn)實的。

如果這個技術(shù)難度不被攻克，那么固態(tài)電池在之后的發(fā)展中就不會成為通用品，反而會是昂貴的科技奢侈品，這對于企業(yè)發(fā)展同樣很不利。不僅如此，曾經(jīng)的“大哥大”手機，也曾在很長一段時間里被標(biāo)榜為奢侈品，可后來的發(fā)展又如何呢？所以避免固態(tài)電池成為電池中的“大哥大”，也是所有研發(fā)機構(gòu)需要注意的一個問題。

除此以外，以“就遠(yuǎn)原則”來看，現(xiàn)如今固態(tài)電池的電極，電解質(zhì)等都需要借助鋰元素的幫助，可地球上的鋰元素資源是有限的。在研究固態(tài)電池的同時，科學(xué)家們也會思考未來應(yīng)該用什么樣元素資源來進(jìn)行替代。否則一旦鋰元素用盡，而新的固態(tài)電池元素替代品還沒有被找到，那么人們或許只能回到現(xiàn)代這個階段，恢復(fù)使用傳統(tǒng)電池。

不過大家也不必太糾結(jié)這個問題，畢竟我們現(xiàn)在正在跨向固態(tài)電池的使用，并沒有完全的跨入?；蛟S等到固態(tài)電池技術(shù)難度一個接一個被攻破之后，鋰元素的替代物質(zhì)也會自然而然地被“挖掘”出來。不僅如此，燃料電池，超級電容器，鋁空氣電池以及鎂電池的研發(fā)也都被提上了日程，人類未來可使用的電池種類必然是豐富多樣的。

結(jié)語

只要仔細(xì)觀察第一次，第二次以及第三次工業(yè)革命就會發(fā)現(xiàn)，三次工業(yè)革命最開始都是先出現(xiàn)了一個“契機”，然后逐漸影響到社會各行各業(yè)?；蛟S未來固態(tài)電池以及各種新型電池的出現(xiàn)，就是一個新的契機，讓人類的技術(shù)能夠再次突破式增長。

因此，在這樣的前提下，即便我們不知道固態(tài)電池究竟會在什么時候普及到日常生活之中，也不妨懷有期待。也許到了那一天，人類的日常生活模式又將再一次發(fā)生改變。