提到固態(tài)電池，你或許早就聽(tīng)過(guò)它的 “大名”—— 作為下一代儲能技術(shù)的熱門(mén)方向，它總被各種概念包圍：全固態(tài)才是真固態(tài)？必須完全不含液體？從液態(tài)到全固態(tài)是唯一的發(fā)展路徑？
起點(diǎn)鋰電重點(diǎn)推薦，今天這篇來(lái)自郭新教授團隊的文章，或許能幫你理清這些困惑。文中不僅有國際純粹與應用化學(xué)聯(lián)合會(huì )（IUPAC）的權威定義，還有多位頂尖科研團隊的共識解讀，打破了 “絕對固態(tài)” 的僵化認知，清晰界定了固態(tài)電池的核心本質(zhì)：電池技術(shù)的終極追求從來(lái)不是 “固態(tài)化” 本身，而是更高的能量密度、更穩的循環(huán)性能、更安全的使用體驗。
想真正讀懂固態(tài)電池？一起來(lái)讀正文～
國際純粹與應用化學(xué)聯(lián)合會(huì ) （International Union of Pure and Applied Chemistry, IUPAC） 將聚合物固體電解質(zhì)定義為"鹽在聚合物中形成的導電溶液" (“electrically conducting solution of a salt in a polymer”, IUPAC Compendium of Chemical Terminology, 5th edition)。這一定義明確將依賴(lài)溶液相傳導機制的離子導電聚合物歸類(lèi)為固體電解質(zhì)，這不同于電池領(lǐng)域中某些人主張的"絕對固態(tài)，完全不含液體"僵化范式。
基于此，我們提出更具工程實(shí)踐意義的固態(tài)電池定義：在工作條件下電解質(zhì)相保持宏觀(guān)不流動(dòng)，且在充放電循環(huán)中維持結構完整性的電化學(xué)體系。該定義兼容含有增塑劑的聚合物電解質(zhì)體系——只要其能形成穩定的非流動(dòng)連續相，這與工業(yè)界和學(xué)術(shù)界對固體電解質(zhì)的主流認知一致。據此，判斷"固態(tài)性"的核心依據不應僵化地著(zhù)眼于液相成分的有無(wú)，而應重點(diǎn)關(guān)注電解質(zhì)體系在實(shí)際工作條件下的功能特性，特別是其界面穩定性（interfacial stability）和結構完整性（structural integrity）這兩大關(guān)鍵參數。
當前一些觀(guān)點(diǎn)認為電池的發(fā)展應遵循從液態(tài)到半固態(tài)（固液混合態(tài)）再到全固態(tài)的發(fā)展路線(xiàn)，但這種觀(guān)點(diǎn)存在邏輯上的誤區。電池技術(shù)的發(fā)展目標是實(shí)現高性能，而非單純追求固態(tài)化。液態(tài)、半固態(tài)和全固態(tài)都是實(shí)現高性能電池的手段，而非目的。因此，學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界和政府需要重新審視電池技術(shù)發(fā)展的方向，避免將手段誤認為目的。在推動(dòng)電池技術(shù)發(fā)展過(guò)程中，亟需構建以性能為導向的務(wù)實(shí)的評價(jià)范式：將能量密度、循環(huán)穩定性、快充能力、安全性能和成本效益等核心性能指標作為首要考量，而非拘泥于"絕對固態(tài)"的形式主義標準。需要特別強調的是，全固態(tài)電池（All Solid-State Battery）僅僅是實(shí)現下一代儲能目標的可能技術(shù)方案之一，而非終極目標。因此，我們鄭重建議政策制定者秉持開(kāi)放創(chuàng )新的理念，積極支持通過(guò)多路徑協(xié)同發(fā)展的電化學(xué)技術(shù)路線(xiàn)，共同推動(dòng)儲能技術(shù)實(shí)現質(zhì)的飛躍。
本文是對以下研究論文的概要性介紹，如需了解完整研究?jì)热?，請查閱原?/span>：Zhiyong Li, Sisi Peng, Lu Wei, Xin Guo, Why Will Polymers Win the Race for Solid-State Batteries? Advanced Science, 2025, e10481.
https://doi.org/10.1002/advs.202510481