未来的电池-固态电池

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似乎总是有来自实验室的新型轻质高能量密度电池，但是这通常不会转化为有利于消费者规模经济的适销产品。材料成本和寿命抑制了许多新型电池，因此发明一种新电池，具有出色的性能，而且也很畅销很难，但是现在发生了显着的转变，并且朝着固态的方向发展，其能量密度可以高达锂离子的数倍，这意味着未来电动汽车可以在不充电的情况下行驶2400公里。

传统的锂离子电池使用带有隔膜的液体电解质，将正极和负极分开一切都是为了掌握材料结构，才可以有效地传输，但是世界上没有任何东西是免费的，而且 ssbs 仍然存在一些缺点，这与半导体行业有类似的问题，其中硅芯片是一个众所周知的制造工艺，但还有其他光子学等技术最终可能取代硅，只是制造方法尚不清楚，因此制造这些替代芯片可能非常昂贵。

在大范围内，还有一个问题是找出什么是完美固体电解质的最佳材料。完美的材料必须非常导电，但它也不能随着时间的推移而退化，因为目前有很多研究集中在增加SSB的循环数量或寿命。大型汽车公司也意识到固态可能是电池技术的未来，致力于下一代，该公司投资超过 150 亿美元的从汽车公司过渡到开发电动车，并相信到 2028 年可以用更便宜的材料建造固态电池，将成本降至每千瓦时 75 美分。 甚至可能降低成本以与汽车竞争。

与此同时，丰田已经在制造固态原型车，关于该公司真正在做什么以及这些电池的先进程度有很多猜测，但我们所知道的是丰田处于领先地位，拥有 1300 多项专利，其研究可以追溯到 1990 年代，公司还向电动汽车投资 350 亿美元，因此公司确实知道电池是电动汽车的关键点，必须做出一些具有比锂离子更高的能量密度。

有几家特定的电池公司也在努力开发自己的固态版本，Polo GM 是领跑者之一，它们是巨大的 2 吉瓦时工厂，计划于 2023 年推出，他们的新电池将提供每升 485 瓦时和 12 分钟的快速充电时间，在大约1000 次循环时确实存在缺点，但该公司计划在未来几年内改进设计，电池中还有一个 900 瓦时/千克锂硫电池，它们基于此声明一种名为硫笼第三原型的 3D石墨烯锂硫架构已经经历了 1400 多个循环，预计到 2025 年将有一个真正的产品，但是这个成本是多少仍然是未知的。

我们必须再次对这些持怀疑态度，直到它们出现。但是对于真正的产品，材料成分非常重要，如何将这些材料结合在一起对于固态电池非常关键，反过来增材制造可能成为解锁下一代技术的关键，如果您可以通过多材料能力加速这一过程，那么您将能解锁许多可能性。

因为您可以使用自定义配置文件构建诸如 ssps 之类的对象，zaku 目前正在开发锂金属电池及其 am 平台，该平台带有粉末床的粘合剂喷射这种 3D 打印工艺，能够以高精度将陶瓷和金属结合在同一层中，有 Swift 打印变体可以达到每升 800 瓦时，800 次循环，易燃且无毒，它们的目标是到 2024 年的能量密度约为 1200，如果一切顺利，这可能会改变游戏规则，因为它比锂离子电池小 50 倍，密度超过三倍。3D 打印还允许自定义配置文件，因此可以用于从手机到电动自行车的任何东西，最终未来的电池看起来就像是 3D 打印的精确控制的固体。

前段时间我做了一个非常疯狂的预测，指出固态电容器最终会取代电池能量密度，而且它们的优点是它们可以有超过 100 万次循环，非常耐用，而不是化学过程电容器将能量存储在电场中，因此它们具有非常高的效率骨架技术，用弯曲的石墨烯制成了电容器基本上是皱巴巴的石墨烯片，谢天谢地，我们终于使用了石墨烯，它们每公斤仅达到 65 瓦时，所以这种锂离子电池有缺点，但它有 50000 次循环，我敢肯定，这是普通寿命的 10 倍以上，他们会让这个平均值比同类电容器高一点，但现在这可以用于很多应用，包括再生耙，所以它是一个非常令人兴奋的发展，即使它最终可能不会取代所有的状态，因为现在它看起来像固态开始迈出进入市场的第一步，还有很多问题仍然存在，特别是对于电动汽车世界，这导致了许多与电网依赖相关的不同问题，以及资本成本和为您的车辆充电的设备等普通消费者面临的问题。

在我看来，即使固态电池出现，我认为电动汽车革命还没有到来，发现一种可靠且具有高功率密度的核聚变可能是解决这个问题的方法，但我们还必须采用多种方法并找出哪种方式可以使这个核聚变过程成为一个可行的解决方案，我想知道你对这一切的看法，所以希望你能发表评论！