2019年诺贝尔化学奖得主，锂电子电池之父约翰·古迪纳夫曾坦言：“在现如今的科学技术帮助下，锂电子电池能量密度每年约增加7-8%的效率的速度，已经完全跟不上时代的发展需求。”在他看来，在整个第三次工业革命之中，人类的发展在很大程度上受到了电池发展的掣肘和影响。倘若电池技术能够出现新的突破，那么与之相关的所有技术都将出现爆发性的增长。

对于这个观念，可能很多人都不太能够理解。以手机电池为例，不少人都认为现如今的电池已经做得足够好了。尤其是一些快充手机，仅仅十几分钟的时间就能将电量充满，这还有什么不满足的呢？可事实上，假设电池技术能够继续提高，或许充电所需时间还能进一步缩短，电量的储存能力也能进一步提高。

除此以外，电池提供的能量也一直都是为人诟病的一个问题。现如今人类社会中出现越来越多的新能源汽车，电动汽车就是其中最出名的一种。然而这类汽车面临的最大问题就是，电池不给力！

无论做出什么样的努力，电池的续航能力以及提供的动力都无法和汽油相提并论，这让无数汽车企业头疼不已。倘若这个问题能够解决，那么未来的汽车行业或许将发生天翻地覆的变化。

电池的发展

近代电池发展要从1799年，意大利物理学家伏特所制作的“伏特电堆”开始说起。他将锌元素和锡元素放在盐水之中，发现连接两者中的导线会有电流经过。也正是这个发现，让他制作出了人类历史上第一块具有研究价值的“电池”。

可让人没有想到的是，即便是到了今天，人类依旧没能在电池发展上取得足够的进步。这里的进步与电池的容量以及电池提供的能量无关，主要在于另一层面上的思维探索以及实现。

我们以计算机为例，早在上个世纪四十年代，“埃尼阿克”计算机第一次出现在人类视野之中并引起极大的轰动。可虽然这个机器在那个年代所取得的成就绝对是举世瞩目的，但如果用现代眼光来看，这样的计算机实在是太过落后了。在现如今这个时代，哪怕是最普通的千元手机，其性能都不是“埃尼阿克”能够比拟的。

可电池的发展又如何呢？在时间的推移过程中，电池的体积逐渐缩小，提供的能量越来越多，材料的选择性也越来越多。可即便如此，这种程度的进步依旧是极其缓慢的。要知道与计算机技术类似的微电子技术都已经进入了完全革新的领域之中，电池又怎好意思“安于现状”？

正因如此，越来越多的科学家开始研究性能更强的电池，不少企业也参与其中，希望借助电池的帮助来改变行业的现状。像固态电池，镁电池等等，都是通过不懈努力取得的成果。可与此同时，另一个问题却再一次出现在人们眼前，那就是如何将新型电池商业化。

根据数据资料显示，以现如今的固态电池科技价值来看，一块手机固态电池的成本价格约为1.5万美元，而汽车固态电池的成本价格则高达上千万。如果没有方法将这些固态电池的成本缩减下去，那么无论性能多么强悍，对于资本运作而言，都是没有意义的。

传统电池的弊端

事实上，对于绝大多数人来说，我们现如今所使用的传统电池已经足以支持日常生活的使用了，完全没有必要开发所谓的新型电池。可如果所有人都是这样的想法，那么电池怎么可能进步，人类文明又怎么可能进步？我们以手机发展为例，4G已经能够满足绝大多数人的需求，为什么人们还要向5G进军呢？主要就在于时代发展的必要性。

很多人认为传统电池没有多少弊端，但只要仔细思考就会发现，传统电池不仅停滞了许多年没有取得发展进步，而且本身存在的问题还不少。

首先是电解液泄露的问题，我们小时候在摆弄“5号电池”或者“7号电池”的时候，都会发现一个问题，那就是只要用足够的外力挤压，就会发现有液体流出，这就是电池内部存在的电解液。像现如今许多电池内部，其实都存在类似的电解液。即便是不懂电池知识的人都知道，电解液中的元素对人体是有害的。正因如此，只要电解液泄露，那就意味着危险发生的可能。

其次就是手机电池发热甚至手机爆炸的问题，在最近几年，手机电池发热的问题似乎得到了一定程度的控制，可事实上，这并非是电池本身的发热问题得到了解决，而是厂商们用其他方式降低了手机发热的问题。除此以外，曾经发生过的手机爆炸问题，也主要是手机电池发热失控所导致的。

连手机都是如此，汽车又怎能幸免？我们从各种渠道了解到相关的电动汽车自燃问题，有一部分原因就是汽车锂电池热失控，最终导致汽车自燃。如果这样的问题不解决，那么未来在购买电动汽车的时候，每个人心里都会有一丝犹豫，而这一点犹豫自然是汽车企业不愿意看到的。

什么情况下电动车要换电池，什么情况该换车，告诉你正确判断方法

电动车是公认的不耐用的交通工具，不仅是电动车的使用寿命比较短，它的核心零部件电池的使用寿命会更短，这也是方便、便宜、好用的电动车，目前存在的较大的“软肋”之处。 既然电动车和电池的耐用性都比较差，就会遇到一种情况，要不是更换电池，要不是更换

最后就是枝晶形成的问题，枝晶形成是指在分枝成长过程中，会将某一阶段的成长物质保留下来形成树枝状的晶体。很多人不太了解或者概念，意思其实是说在传统电池电解液工作的过程中，电解液有可能出现分枝成长，最终导致工作效率降低，电池寿命减少的问题。如果严重一点的话，锂枝晶甚至可以将电解质隔膜刺破，最终导致电池直接变成一块毫无作用的普通固体。

固态电池的优势

正因如此，我们才会说现在使用的电池已经到极限了，接下来的主要目标便是跨向新型电池，固态电池则是所有新型电池中可行性最高的一种电池。当然，这里的固态并不是外表表现出来的形态是固态，而是使用固体电极以及固体电解质的电池。

锂电子电池之父约翰·古迪纳夫曾说锂电子电池的能量密度增加效率太过缓慢，其实主要原因就在于它原本的电解液已经无法提供更高效率的工作需求。这一点其实很容易理解，就像同样质量的煤炭和石油资源，煤炭无论做出怎样的努力，在同样工作形态下提供的产能都无法和石油相比。那么在这样的情况下，新的制造方式就显得尤为重要。

科学家们断定，只要固态电池发展到一定程度，绝对有机会能够继承曾经的传统锂离子电池，并将锂元素的能量发挥到极致，让它的能量密度到达一个新的高度。更重要的是，由于固态电池的功率密度与能量密度成反比，它能够储存以及对外释放的能量也绝不是传统电池能够相提并论的。

除此以外，固态电池还有轻，薄，柔以及安全等方面的优势。首先是轻薄方面，传统锂离子电池由于必须隔膜以及电解液，所占据的重量和体积早已达到了电池整体的25%以及40%。在这样的情况下，传统锂离子电池想要缩小体积变得轻薄，显然是不可能实现的。而固态电池刚好可以弥补这方面的不足，让整个电池彻底改头换面。

设想一下，假设固态电池真的能够普及到日常生活之中，那么未来手机电池所占据的空间必然更小。在这样的情况下，究竟是进一步减小手机的厚度还是增加其他的功能，人类都能够自由的选择；而在汽车方面，空余出来的空间同样可以运用到其他方面。

其次就是柔性上面，本身就是一个必然化的趋势。要知道任何材料在厚度达到毫米级之后，几乎都会带有一定的柔性。未来固态电池越轻薄，柔韧性自然也就会越强。而传统锂电子电池想要做到这一点，电解液和隔膜都不会同意。

最后就是固态电池的安全性，在固态电池研发成功以后，传统锂电池可能出现的危险几乎都能够被避免。电池热失控自燃，枝晶形成以及电解液泄露等等，也都将不复存在。

固态电池的困境

就目前来看，固态电池的前景虽然良好，但依旧存在许多问题需要解决。从“就近原则”来看，最先要解决的问题就是如何将固态电池普及，又如何将固态电池平民化。以前文所提到的固态电池价格来看，普通人想要用上这样的电池显然是不现实的。

如果这个技术难度不被攻克，那么固态电池在之后的发展中就不会成为通用品，反而会是昂贵的科技奢侈品，这对于企业发展同样很不利。不仅如此，曾经的“大哥大”手机，也曾在很长一段时间里被标榜为奢侈品，可后来的发展又如何呢？所以避免固态电池成为电池中的“大哥大”，也是所有研发机构需要注意的一个问题。

除此以外，以“就远原则”来看，现如今固态电池的电极，电解质等都需要借助锂元素的帮助，可地球上的锂元素资源是有限的。在研究固态电池的同时，科学家们也会思考未来应该用什么样元素资源来进行替代。否则一旦锂元素用尽，而新的固态电池元素替代品还没有被找到，那么人们或许只能回到现代这个阶段，恢复使用传统电池。

不过大家也不必太纠结这个问题，毕竟我们现在正在跨向固态电池的使用，并没有完全的跨入。或许等到固态电池技术难度一个接一个被攻破之后，锂元素的替代物质也会自然而然地被“挖掘”出来。不仅如此，燃料电池，超级电容器，铝空气电池以及镁电池的研发也都被提上了日程，人类未来可使用的电池种类必然是丰富多样的。

结语

只要仔细观察第一次，第二次以及第三次工业革命就会发现，三次工业革命最开始都是先出现了一个“契机”，然后逐渐影响到社会各行各业。或许未来固态电池以及各种新型电池的出现，就是一个新的契机，让人类的技术能够再次突破式增长。

因此，在这样的前提下，即便我们不知道固态电池究竟会在什么时候普及到日常生活之中，也不妨怀有期待。也许到了那一天，人类的日常生活模式又将再一次发生改变。