密歇根大學機械工程系副教授 Jeff Sakamoto 和 Neil Dasgupta 在過去 10 年裡一直領導著鋰金屬固態電池的研究。發表在《Joule》期刊的一篇觀點論文中，Sakamoto 和 Dasgupta 詳細闡述瞭該技術面臨的主要問題。為瞭提出這些問題，他們與汽車行業的領導人進行瞭密切的合作。
全球汽車制造業都在全力發展電動汽車，很多企業宣佈在未來幾年內實現全面電氣化。鋰離子電池是最早的電動汽車的動力來源，它們仍然是未來一階段最新車型最常用的電源。這些鋰離子電池在電動車的單次充電范圍方面正接近其峰值性能。而且，它們還需要一個笨重的電池管理系統--沒有這個系統，就會有車載火災的風險。
通過利用鋰金屬作為電池的陽極和陶瓷作為電解質，研究人員已經證明瞭在同樣大小的電池中，電動車的續航能力可以提高一倍，同時大大降低瞭火災的可能性。Sakamoto 表示：“在過去十年裡，在推進鋰金屬固態電池方面取得瞭巨大的進展。然而，該技術的商業化道路仍然存在一些挑戰，特別是對電動汽車而言”。
想要讓鋰金屬固態電池落地，需要回答的一系列問題包括
● 我們如何才能將脆性的陶瓷生產成鋰金屬電池所需的大量薄片？
● 鋰金屬電池使用陶瓷，在制造過程中需要能量將其加熱到2000多華氏度，這是否會抵消其在電動汽車中的環境效益？
● 陶瓷和用於制造它們的工藝是否可以進行調整，以考慮到如開裂等缺陷，而不迫使電池制造商和汽車制造商大幅修改他們的操作？
● 鋰金屬固態電池將不需要像鋰離子電池那樣笨重的電池管理系統來保持耐用性和減少火災風險。減少電池管理系統的質量和體積--或者完全取消它--將如何影響固態電池的性能和耐久性？
● 鋰金屬需要與陶瓷電解質持續接觸，這意味著需要額外的硬件來施加壓力以保持接觸。增加硬件對電池組的性能意味著什麼？
Sakamoto 以及他的創業公司，正在專註於鋰金屬固態電池的研究和商業化進程，不過他坦言想要讓該技術落地還有很長的路要走。
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