2019年諾貝爾化學獎得主，鋰電子電池之父約翰·古迪納夫曾坦言：“在現如今的科學技術幫助下，
鋰電子電池能量密度每年約增加7-8%的效率的速度，已經完全跟不上時代的發展需求。
”在他看來，在整個第三次工業革命之中，
人類的發展在很大程度上受到了電池發展的掣肘和影響
。倘若電池技術能夠出現新的突破，那麼與之相關的所有技術都將出現爆發性的增長。
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對於這個觀念，可能很多人都不太能夠理解。以手機電池為例，不少人都認為現如今的電池已經做得足夠好了。尤其是一些快充手機，
僅僅十幾分鐘的時間就能將電量充滿
，這還有什麼不滿足的呢？可事實上，假設
電池技術
能夠繼續提高，
或許充電所需時間還能進一步縮短
，
電量的儲存能力也能進一步提高
。
除此以外，
電池提供的能量
也一直都是為人詬病的一個問題。現如今人類社會中出現越來越多的
新能源汽車
，電動汽車就是其中最出名的一種。然而這類汽車面臨的最大問題就是，
電池不給力！
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無論做出什麼樣的努力，
電池的續航能力以及提供的動力都無法和汽油相提並論
，這讓無數汽車企業頭疼不已。倘若這個問題能夠解決，那麼未來的汽車行業或許將發生天翻地覆的變化。
電池的發展
近代電池發展要從1799年，義大利物理學家伏特所製作的
“伏特電堆”
開始說起。他將鋅元素和錫元素放在鹽水之中，發現連線兩者中的導線會有電流經過。也正是這個發現，讓他製作出了
人類歷史上第一塊具有研究價值的“電池”
。
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可讓人沒有想到的是，即便是到了今天，人類依舊沒能在電池發展上取得足夠的進步。
這裡的進步與電池的容量以及電池提供的能量無關，主要在於另一層面上的思維探索以及實現。
我們以計算機為例，早在
上個世紀四十年代
，
“埃尼阿克”
計算機第一次出現在人類視野之中並引起極大的轟動。可雖然這個機器在那個年代所取得的成就絕對是舉世矚目的，但如果用現代眼光來看，這樣的計算機實在是太過落後了。在現如今這個時代，
哪怕是最普通的千元手機，其效能都不是“埃尼阿克”能夠比擬的。
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可電池的發展又如何呢？
在時間的推移過程中，電池的體積逐漸縮小，提供的能量越來越多，材料的選擇性也越來越多。可即便如此，這種程度的進步依舊是
極其緩慢
的。要知道與計算機技術類似的
微電子技術
都已經進入了
完全革新
的領域之中，
電池又怎好意思“安於現狀”？
正因如此，越來越多的科學家開始
研究效能更強的電池
，不少企業也參與其中，希望藉助電池的幫助來改變行業的現狀。像固態電池，鎂電池等等，都是透過不懈努力取得的成果。可與此同時，另一個問題卻再一次出現在人們眼前，那就是
如何將新型電池商業化
。
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根據資料資料顯示，以現如今的固態電池科技價值來看，一塊手機固態電池的成本價格約為
1.5萬美元
，而汽車固態電池的成本價格則高達上千萬。如果沒有方法
將這些固態電池的成本縮減下去，
那麼無論效能多麼強悍，對於
資本運作
而言，都是
沒有意義
的。
傳統電池的弊端
事實上，對於絕大多數人來說，我們現如今所使用的傳統電池已經足以支援日常生活的使用了，
完全沒有必要開發所謂的新型電池
。可如果所有人都是這樣的想法，那麼電池怎麼可能進步，
人類文明又怎麼可能進步？
我們以手機發展為例，
4G已經能夠滿足絕大多數人的需求，為什麼人們還要向5G進軍呢？
主要就在於
時代發展的必要性。
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很多人認為傳統電池沒有多少弊端，但只要仔細思考就會發現，
傳統電池
不僅
停滯了許多年沒有取得發展進步
，而且
本身存在的問題還不少
。
首先是
電解液洩露的問題
，我們小時候在擺弄“5號電池”或者“7號電池”的時候，都會發現一個問題，那就是隻要用足夠的
外力擠壓
，就會發現
有液體流出
，這就是電池內部存在的
電解液
。像現如今許多電池內部，其實都存在類似的電解液。即便是不懂電池知識的人都知道，電解液中的元素對人體是有害的。正因如此，
只要電解液洩露，那就意味著危險發生的可能
。
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其次就是手機電池發熱甚至手機爆炸的問題，在最近幾年，手機電池發熱的問題似乎得到了一定程度的控制，可事實上，這並非是電池本身的發熱問題得到了解決，而是
廠商們用其他方式降低了手機發熱的問題
。除此以外，曾經發生過的
手機爆炸
問題，也主要是
手機電池發熱失控
所導致的。
連手機都是如此，汽車又怎能倖免？我們從各種渠道瞭解到相關的電動汽車自燃問題，有一部分原因就是
汽車鋰電池熱失控，最終導致汽車自燃
。如果這樣的問題不解決，那麼未來在購買電動汽車的時候，每個人心裡都會有一絲猶豫，而這一點猶豫自然是汽車企業不願意看到的。
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最後就是
枝晶
形成的問題，枝晶形成是指在分枝成長過程中，會將某一階段的成長物質保留下來形成樹枝狀的晶體。很多人不太瞭解或者概念，意思其實是說在
傳統電池電解液工作的過程中，電解液有可能出現分枝成長，最終導致工作效率降低，電池壽命減少的問題
。如果嚴重一點的話，鋰枝晶甚至可以
將電解質隔膜刺破
，最終導致電池直接變成一塊毫無作用的普通固體。
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固態電池的優勢
正因如此，我們才會說現在使用的電池已經
到極限了，
接下來的主要目標便是跨向
新型電池
，
固態電池
則是所有新型電池中
可行性最高
的一種電池。
當然，這裡的固態並不是外表表現出來的形態是固態，而是使用固體電極以及固體電解質的電池。
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鋰電子電池之父約翰·古迪納夫曾說
鋰電子電池的能量密度增加效率太過緩慢
，其實主要原因就在於它原本的
電解液已經無法提供更高效率的工作需求
。這一點其實很容易理解，就像同樣質量的煤炭和石油資源，煤炭無論做出怎樣的努力，在同樣工作形態下提供的產能都無法和石油相比。那麼在這樣的情況下，
新的製造方式
就顯得尤為重要。
科學家們斷定，只要固態電池發展到一定程度，絕對有機會能夠繼承曾經的傳統鋰離子電池，並將鋰元素的能量發揮到極致，讓它的能量密度到達一個新的高度。更重要的是，
由於固態電池的功率密度與能量密度成反比，它能夠儲存以及對外釋放的能量也絕不是傳統電池能夠相提並論的。
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除此以外，固態電池還有輕，薄，柔以及安全等方面的優勢。
首先是輕薄方面，傳統鋰離子電池由於必須隔膜以及電解液，所佔據的重量和體積早已達到了
電池整體的25%以及40%
。在這樣的情況下，傳統鋰離子電池想要縮小體積變得輕薄，顯然是
不可能實現
的。而
固態電池剛好可以彌補這方面的不足，讓整個電池徹底改頭換面
。
設想一下，假設固態電池真的能夠普及到日常生活之中，那麼
未來手機電池所佔據的空間必然更小
。在這樣的情況下，究竟是進一步減小手機的厚度還是增加其他的功能，人類都能夠自由的選擇；而在
汽車
方面，
空餘出來的空間
同樣可以
運用到其他方面
。
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其次就是柔性上面，本身就是一個必然化的趨勢。
要知道任何材料在厚度達到
毫米級
之後，幾乎都會帶有一定的
柔性
。未來固態電池越輕薄，柔韌性自然也就會越強。而傳統鋰電子電池想要做到這一點，電解液和隔膜都不會同意。
最後就是固態電池的
安全性
，在固態電池研發成功以後，傳統鋰電池可能出現的危險幾乎都能夠被避免。
電池熱失控自燃，枝晶形成以及電解液洩露等等，也都將不復存在。
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固態電池的困境
就目前來看，固態電池的前景雖然良好，但依舊存在許多問題需要解決。
從“就近原則”來看，最先要解決的問題就是如何將固態電池普及，又如何將固態電池平民化。
以前文所提到的固態電池價格來看，普通人想要用上這樣的電池顯然是不現實的。
如果這個技術難度不被攻克，那麼固態電池在之後的發展中就不會成為通用品，反而會是
昂貴的科技奢侈品
，這對於企業發展同樣很不利。不僅如此，曾經的“大哥大”手機，也曾在很長一段時間裡被標榜為奢侈品，可後來的發展又如何呢？所以
避免固態電池成為電池中的“大哥大”，也是所有研發機構需要注意的一個問題
。
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除此以外，
以“就遠原則”來看，現如今固態電池的電極，電解質等都需要藉助鋰元素的幫助，可地球上的鋰元素資源是有限的。
在研究固態電池的同時，科學家們也會思考未來應該用什麼樣元素資源來進行替代。否則一旦
鋰元素用盡，而新的固態電池元素替代品還沒有被找到
，那麼人們或許只能回到現代這個階段，
恢復使用傳統電池
。
不過大家也不必太糾結這個問題，畢竟我們現在正在跨向固態電池的使用，並沒有完全的跨入。
或許等到固態電池技術難度一個接一個被攻破之後，鋰元素的替代物質也會自然而然地被“挖掘”出來。
不僅如此，燃料電池，超級電容器，鋁空氣電池以及鎂電池的研發也都被提上了日程，人類未來可使用的電池種類必然是豐富多樣的。
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結語
只要仔細觀察第一次，第二次以及第三次工業革命就會發現，三次工業革命最開始都是先出現了一個“契機”，然後逐漸影響到社會各行各業。或許未來固態電池以及各種新型電池的出現，就是一個
新的契機
，
讓人類的技術能夠再次突破式增長
。
因此，在這樣的前提下，即便我們不知道固態電池究竟會在什麼時候普及到日常生活之中，也不妨懷有期待。也許到了那一天，
人類的日常生活模式又將再一次發生改變
。
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