在更進一步突破動力電池能量密度的探索中，目前來看，全固態電池的熱度較高，豐田、寶馬等全球知名車企對該領域做了一定投入。

　　目前實現產業化的動力電池，通常為液態電池，使用液態材料作為電解質。全固態電池，顧名思義，使用固態材料作為電解質，相關電解質材料一般有聚合物、氧化物和硫化物三大類。一般來說，正負極材料不變，搭配液態電解質，能量密度優于搭配固態電解質的情形。但從產研界的前期積累與進展來看，使用固態電解質和金屬鋰負極材料搭配的全固態鋰電池，具有較大的商業化前景。如果負極材料不含金屬鋰，嚴格意義上講，應稱之為“鋰離子電池”。（本文其他章節的部分表述，采用行業口語化慣用的“鋰電池”，代替“鋰離子電池”。）

　　根據許曉雄、李泓于2017年12月25日通過微信公眾號“儲能科學與技術”發表的《為全固態鋰電池“正名”》，全固態電池的正極材料一般采用復合電極，包括電極活性物質、固體電解質、導電劑，業內對于LiCoO2、LiFePO4、LiMn2O4研究較為普遍，后期可能開發高鎳層狀氧化物、富鋰錳基及高電壓鎳錳尖晶石型正極，或者不含鋰的新型正極材料。負極材料主要有金屬鋰、碳族負極和氧化物三大類，各有長短，其中金屬鋰負極材料因其高容量和低電位的優點成為全固態鋰電池最主要的負極材料之一。

　　前文提到，目前用作動力電池主流負極材料的石墨，理論嵌鋰容量為0.372Ah/g；而金屬鋰的理論比容量則高達3.86Ah/g。因此，使用金屬鋰作為負極材料，從理論上講，將大大提高電池能量密度。《為全固態鋰電池“正名”》一文中提到，使用金屬鋰作為負極材料的全固態鋰電池，能量密度有望達到300~400Wh/kg，甚至更高。

　　全固態電池以無機固體電解質替代有機電解液，除了可以提高電池能量密度外，亦有助提高電池安全性和循環壽命。然而，在產業化過程中仍面臨一些現實困難，比如，金屬鋰與固體電解質的兼容性較差，影響金屬鋰負極材料性能發揮。近年來，科研界與產業界開展了諸多工作，以期早日實現固態電池的產業化。在我國，中科院旗下多個研究院所（含中國科技大學）、北京科技大學、北京有色金屬研究總院等科研機構對于固態電池的研究取得一定成果。

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　　圖53為中科院寧波材料所（姚霞銀團隊）提出的固態鋰電池設計改進示意：以高鋰離子電導率的Li10GeP2S12和對金屬鋰穩定的Li7P3S11構建雙電解質異質結構，實現金屬鋰負極在固態電池中的應用。另外，該團隊采用納米結構的多元金屬硫化物Cu2ZnSnS4作為正極活性材料，顯著抑制了氧化物正極與硫化物電解質因空間電荷層效應導致的高界面阻抗；同時復合石墨烯構建電子通道，有效提高其循環穩定性，并獲得優異的倍率性能，在100和1000mA/g電流密度下循環100和300圈仍可分別保持高達544.6和233.9mAh/g的放電比容量。

　　值得欣喜的是，在產業界，固態電池的批量生產在2017年取得重要突破。如獲成功，將推動我國動力電池性能進一步升級。

　　贛鋒鋰業于2017年中報披露，該公司2017上半年引進了一批動力電池高端研發人員，其中包括許曉雄博士。許曉雄博士是全固態鋰電池領域的權威專家，曾擔任科技部“十二五”新能源領域“全固態鋰離子儲能電池”、國家863項目的負責人，以及中科院納米先導專項長續航動力電池項目課題負責人。公司2017年12月6日公告，設立全資子公司浙江鋒鋰，以不超過2.5億元的自有資金投資建設一條年產億瓦時（百MW）級的第一代固態鋰電池研發中試生產線，開展第一代產品在新能源汽車用戶的推廣和市場投放，該項目建設期2年。

　　國能電池于其官方微信公眾號披露，其與中國平煤神馬集團于2017年10月12日在河南新鄉成立河南平煤國能鋰電有限公司。根據規劃，項目總共建設10GWh全固態鋰離子動力電池，其中一期1GWh全固態鋰離子動力電池項目投資5億元，預計2018年年底前建成。項目建成后，將形成世界第一條全自動全固態鋰離子電池生產線，改變當前國際鋰離子電池行業格局，推動完成國能電池十三五規劃的戰略目標，加快構建產業新體系，向產業高端領域不斷邁進。