冷電池承諾的速度比充電更快，比使用壽命更長並提高了安全性

與傳統鋰離子版本相比，固體電池在時間的份額中充電，開始更冷，將能量更少。

新的 審查 來自加利福尼亞大學河濱分校，發表在 納米能量解釋了為什麼這項技術準備將所有東西從電動汽車轉變為消費電子產品，這是一個很大的儲能。

這些電池取代了用固體材料在標準版本中發現的易燃流體，這種材料更安全，更有效。在今天的電池可能需要30到45分鐘才能達到80％的地方，固態型號可以將這段時間降低到12分鐘，在某些情況下只有3個。

UCR機械工程教授Cengiz Ozkan的主要作者說，這些優勢降低了化學和工程學。他說：“取而代之的是，通過去除液體並使用穩定的固體材料，我們可以立即安全地將更多的電力推入電池，而不會過熱或火災。”

普通的鋰離子電池會移動鋰離子，這些顆粒將通過液體帶動電荷。但是這種液體會隨著時間的流逝而惡化，限制充電率並代表火的風險。取而代之的是，實體電池使用固體材料，該材料為通過鋰離子提供了更安全，更穩定的環境。這為更快，更有效的充電提供了更少的安全問題。

這些電池內的固體物質稱為固體電解質。綜述中有三種主要類型：基於硫化物，基於氧化物和聚合物鹼。每種類型都有優勢：有些使離子移動得更快，有些則可以提供更好的長期穩定性，或者更容易產生。一個傑出的組，基於硫化物的電解質，幾乎與當前電池中的液體相同，但沒有缺點。

研究人員還描述了現在用來實時監視工作的科學家的工具。中子可視化和功能強大的X射線之類的方法使研究人員可以看到電池充電和放電時鋰的移動方式。這有助於確定鋰卡住或不必要的結構（稱為“樹突”）開始生長的區域。丹德斯（Dandrites）的針形成很小，可以導致電池可導致簡短或電池故障的事實。

了解這些內部作品是創建最佳電池的關鍵。 “這些可視化工具類似於電池MRI，” Ozkan說。 “它們使我們能夠看到重要的電池，並製造更合理的設計設計。”

緊密的電池也傾向於更有效地使用鋰。許多設計具有鋰金屬層，比電池中使用的石墨層可以在更小的空間中存儲更多的能量。這意味著固體電池可以更輕鬆，更少，但也可以長或更長。

儘管在電動汽車中使用了大約5 – 8年後，普通的鋰離子電池通常開始表現出明顯的降解，但根據使用和環境因素，固態電池可以保持15 – 20年或更長時間。

Ozkan說：“由於電動汽車，可再生能源的網絡，便攜式電子設備和航空航天系統變得越來越普遍且苛刻，傳統的鋰離子電池雖然具有革命性，但仍達到了性能和安全性的範圍。”

Ozkan說，固體電池也可以在星際旅行和太空探索的未來中發揮關鍵作用。

從其熱和化學穩定性中，這些電池最適合承受外太空的極端溫度和輻射條件。他們還可以在較小的空間中存儲更多的功率，這對於任務至關重要，在這些空間中，每個立方厘米都可以考慮到。如果沒有液體電解質，它們將在由氧氣控制的封閉培養基中更可靠，例如宇宙飛船或行星鹼。

研究人員在這篇評論中的目的是指導研究人員和技術加速現實世界中固態系統的開發，可伸縮性和部署。

但是問題仍然存在。大規模創建這些電池仍然很困難和昂貴。該論文提供了解決這些問題的路線圖，包括開發最佳材料，澄清電池的相互作用方式以及改進的工廠方法以促進生產。

奧茲坎說：“硬件電池每天都在接近現實。” “我們的評論表明，科學已經發展了多遠，以及附近需要哪些步驟，以使這些電池可用於日常使用。”