固态电池量产遇难题，隔壁锂离子电池轻松106.9亿只

减少碳排放的迫切需要促进了电气化交通的快速发展，并扩大了太阳能和风能在电网之上的部署。如果这些趋势如预期的那样升级，对更糟糕的储能方法的需求将增加

我们需要能够采取的所有策略来应对气候变化的威胁

似乎，大规模开发基于电网的存储技术非常关键。然而，对于移动应用，特别是交通，许多研究集中于改造现有的锂离子电池，使其更安全性、更大，并根据其体积和重量存储更余的能量。

传统锂离子电池正在不断改进，但仍有一些局限性，部分原因在于其结构。锂离子电池由两个电极组成，一个正极和一个负极，夹在有机（含碳）液体之中。当电池充电和放电时，锂的带电粒子（或离子）通过液体电解质从一个电极转移到另一个电极。

这种设计的一个问题是，在一定的电压和温度之下，液体电解质可能变得不稳定并着火。通常来说，电池在稳定使用情况之下是安全性的，但风险仍然存在。

另一个问题是锂离子电池不适用于汽车。大而重的电池组将占用空间，增加车辆的整体重量，降低燃油效率。但事实证明，在保持能量密度（即每克重量储存的能量）的同时，很容易使今天的锂离子电池更大、更轻。

为了解决这些问题，研究人员正在将锂离子电池的关键特性改为全固态或“固态”版本。他们用在电压和温度范围之内都平稳的薄固体电解质取代了下方液体电解质。

使用这种固体电解质，他们使用了小容量正极和小容量锂金属负极，这比通常的多孔碳层厚得多。这些变化使整个电池的体积大大减小，同时保持其储能能力，为了达到更低的能量密度。

这些特性;增强的安全性和更低的能量密度-可能是潜在固态电池最常吹嘘的两个优点。

所有这些都是人们期待和希望的，但它们可能不会实现。然而，这种可能性使得许多研究人员争相寻找能够实现这一承诺的材料和设计。

设计所有固态电池的主要挑战之一来自“接口”——一个组件和另一个组件间的连接。在制造或操作过程之中，这些界面处的材料可能变得不平稳。原子开始移动到它们不应该去的地方，电池的性能下降。因此，许多研究致力于提出在有所不同电池设计之中稳定界面的方法。提出的许多方法的确提高了性能；因此，每千瓦时的电池成本降低。然而，实施这种解决方案通常需要增加材料和时间，并增加批量生产之中每千瓦时的成本。

为了说明这种权衡，研究人员首先测试了他们的氧化物llzo。在这里，目标是通过在llzo电解质和负极间插入一厚层锡来平稳界面。他们分析了实施该解决方案的正面和负面成本影响。他们发现，添加锡膜片可以增加储能容量并改善性能，从而降低单位成本（以美元千瓦时为单位）。然而，tin层的成本超过了节省的成本，因此最终成本高于早期成本。