加州大学河滨分校在《纳米能源》上发表新评论，解释了固态电池有望改变从电动汽车到消费电子产品的一切，是能源存储领域的重大飞跃。

与传统锂离子电池相比，固态电池优势显著。其充电时间更短，如今电池充满80%电量需30到45分钟，固态电池可将时间缩短到12分钟，某些情况下甚至只需3分钟;运行温度更低，能在更小空间储存更多能量。

固态电池用更安全、高效的固体材料取代了标准电池中的易燃液体。传统锂离子电池靠液体移动锂离子，但液体会随时间降解，限制充电速度且带来火灾风险。固态电池使用固体材料，为锂离子移动提供更安全稳定环境，充电速度更快、效率更高、安全隐患更少。

固态电池内部的固体即固态电解质，该综述重点介绍了硫化物基、氧化物基和聚合物基三种主要类型。每种类型各有优势，如一些允许离子移动更快，一些提供更好的长期稳定性或更易于制造。其中一种突出的硫化物基电解质性能几乎与现有电池中的液体电解质一样好，却没有其缺点。

研究人员还介绍了实时观察电池工作的工具，中子成像和高能X射线等技术可让研究人员观察锂在电池充放电过程中的内部运动，有助于识别锂被卡住的位置和“树突”开始生长的位置。“树突”是微小针状结构，可能导致电池短路或故障。奥兹坎称，这些成像工具如同电池的核磁共振成像仪，能让人们观察电池生命体征，做出更明智的设计选择。

固态电池还能更高效利用锂，许多设计采用锂金属层，与目前电池使用的石墨层相比，能在更小空间储存更多能量，使电池更轻、更小，且能为设备供电更长时间。传统锂离子电池在电动汽车使用约5至8年后性能明显下降，固态电池使用寿命可达15至20年或更长，具体取决于使用情况和环境因素。

奥兹坎表示，传统锂离子电池虽具革命性，但随着电动汽车、可再生能源电网等越来越普及和要求提高，其性能和安全极限正在达到。固态电池在未来的星际旅行和太空探索中也可能发挥关键作用，因其热稳定性和化学稳定性，更适合承受外太空极端温度和辐射条件，能在更小空间存储更多电量，且在封闭、受控氧气的环境中更可靠。

不过，固态电池大规模生产仍困难重重、成本高昂。此次审查提出了解决这些问题的路线图，包括开发更好的材料、改进电池部件的相互作用，以及改进工厂技术以简化生产。奥兹坎称，固态电池每天都在朝着现实迈进，此次审查展示了科学已取得的进展以及下一步需采取的措施，以让这些电池投入日常使用。

更多信息：Ruoxu Shang 等，《固态锂电池综合综述：快速充电特性和原位诊断》，Nano Energy(2025)