傳統鋰電池電解液和隔膜佔電池體積約 40%、重量約 25%,固態電池省去這些結構,加上更換正負極材料即可提升能量密度。
特斯拉 4680 電池:622 Wh/L → 800 Wh/L;搭配高鎳正極+鋰金屬負極可達 900 Wh/L(相當於 600 公里續航提升到 1,000 公里)。
| 類型 | 優點 | 缺點 |
|---|---|---|
| 聚合物 | 製程相對單純 | 僅能在 >60°C 環境工作,充電慢、導電率低 |
| 硫化物 | 導電率接近液態電解質(最高) | 遇水氧易反應、遇明火可能爆炸;電解液成本高(每公斤 10→100 美元);鋰離子未進入負極會結晶導致短路 |
| 氧化物(LATP、LLTO、LLZO) | 不會產生毒氣、過程安全,不存在結晶短路問題 | 涉及貴金屬與稀土,供應鏈與價格隱患;界面接觸問題需靠半固態電池(添加 5~10% 液態電解液)妥協 |
如何讓鋰離子在全固態環境裡在正負極之間快速流動。
聚合物「怕冷不怕電」、硫化物「導電率高但怕火怕水」、氧化物「安全但怕界面接觸不良(半固態妥協)」。