未来的固态电池将采用双层电极材料来解决内阻过大问题？

关于固态电解质的研究进展，张卫新介绍，固态电解质可分为无机固态电解质、聚合物固态电解质以及其他固态电解质。

聚合物固态电解质主要分为PEO（聚环氧乙烷）基体系、聚碳酸酯基体系、聚硅氧烷基体系与聚合物锂单离子导体基体系，其优点是高温性能好，并率先实现商业化，但工作温度较高，需要专门的热管理系统，成本较高，负极表面有磷酸盐保护层（成本极高），电池系统能量密度没有明显的优势（～130W·h/kg），功率密度较低。研究方向主要为将PEO与其他聚合物共混、共聚或交联，或添加无机颗粒形成有机—无机杂化体系，提升核心能力。法国Bollore旗下的BatScap研发的聚合物固态电池已投入商业化使用，规格是30kW·h。目前这种Bluecar已有近4000辆。

无机固态电解质包括氧化物电解质和硫化物电解质。

氧化物电解质主要分为晶态（LISCON结构、NASICON结构、钙钛矿结构与石榴石结构）与非晶态，其优点是循环性能良好，化学稳定性高，适用于薄膜柔性结构，缺点是低室温电导率。研究方向主要为元素替换与异价元素掺杂来提升电导率。

硫化物电解质主要分为二元体系（Li2S和P2S5）与三元体系（Li2S、P2S5与MS2，M=Si、Ge、Sn），其优点是电导率最高，是未来主要方向，但制备与使用环境要求苛刻，对金属锂与氧化物正极均不稳定。研究方向主要为降低合成成本，引入多元素掺杂。

但是，目前全固态锂离子电池也面临着挑战，包括离子电导率低、界面阻抗大、制备成本高等。

电解质由液态换成固体之后，锂电池体系由电极材料—电解液的固液界面向电极材料—固态电解质的固固界面转化，固固之间无润湿性，界面接触电阻严重影响了离子的传输，造成全固态锂离子电池内阻急剧增大、电池循环性能变差、倍率性能差。

张卫新表示，目前主要解决方案有：金属锂保护、聚合物电解质改性以及锂合金、粉末锂电极、泡沫锂电极等。

固态锂电池正极材料一般采用复合电极，除了电极活性物质外还包括固态电解质和导电剂，在电极中起到传输离子和电子的作用。聚合物的离子传输是通过无定形区域的链段运动实现的。为了提高链段的活动性，一般通过加入填料或与其他聚合物单体共聚合等方式，以提升材料的离子导电率。

负极材料目前主要集中在金属锂负极材料、碳族负极材料和氧化物负极材料三大类，其中金属锂负极材料因其高容量和低电位的优点成为全固态锂电池最主要的负极材料之一。