目前固态电池研发的难点

目前固态电池研发存在以下难点：

材料方面

• 界面稳定性差：固态电解质与电极间存在微米级空隙，接触面积不足，锂离子传输路径受阻，界面电阻增加。
充放电时电极材料的体积变化会导致界面分离，产生裂纹。不同材料体系间化学兼容性欠佳，可能发生副反应，
生成绝缘层，降低离子传输效率。

• 电解质性能难兼顾：硫化物电解质电导率高，但对密封性和工艺要求极高，且遇水会生成有毒气体，制备需
超干燥环境，成本高昂。氧化物电解质电导率较高、化学稳定性强，但规模化制造困难，与电极接触面差。聚
合物电解质成熟度高、成本低、易加工，但室温电导率低。

• 锂枝晶生长问题：即使采用固态电解质，锂枝晶仍可能生长，其生长速度在硫化物电解质中更快，易刺穿电
解质层，导致电池短路。

工艺方面

• 制造工艺复杂：电极压制需超高压力，现有设备难以满足。封装技术要求高，为防止硫化物氧化，需采用多层
复合金属 - 陶瓷密封壳体，增加了成本。固态电池无法使用传统极片分切工艺，需开发新的激光焊接与超声波焊
接结合的方案。

• 量产难度较大：部分原材料尚未实现量产，整体产业链不完善。生产过程中对工艺控制要求严格，如硫化物电
解质量产工艺中纯度需达99.999%，目前一些企业的样品仍在优化中。

成本方面

• 原材料成本高：如硫化物原料成本高昂，是液态电解液的20倍。超高精度设备进口依赖度高，增加了设备采购成本。

• 生产效率低：干法电极涂布良率低，仅70%，而液态电池为95%以上，导致生产成本增加。

安全与性能方面

• 安全性待提升：除了要解决锂枝晶生长带来的短路风险外，还需优化电池整体的安全管理策略，以及提高电池在不同
环境条件下的安全性。

• 循环寿命需延长：目前实验室级电池循环次数不足500次，与商业化应用要求的长循环寿命还有差距。