加州大學(xué)圣地亞哥分校的科學(xué)家發(fā)表了一篇論文，概述了固態(tài)電池發(fā)展的技術(shù)路線圖，以及該技術(shù)發(fā)展所面對的四個挑戰(zhàn)。

隨著未來幾年儲能需求的上升，解決電池技術(shù)的有關(guān)問題至關(guān)重要，其中防火安全、能源密度、耐用性和可回收性是最重要的。

固態(tài)電池為儲能供應(yīng)了巨大的潛力，研究機構(gòu)以及公司正在努力將這項技術(shù)投入到大規(guī)模的商業(yè)生產(chǎn)，豐田早前宣布，其搭載固態(tài)電池的電動汽車將在東京奧運會亮相。

加州大學(xué)圣地亞哥分校(UCSD)是研究固態(tài)電池的機構(gòu)之一，在其實驗室中已經(jīng)開發(fā)了幾種新的電池化學(xué)反應(yīng)的解決方法。現(xiàn)在，研究人員正在考慮著眼于固態(tài)電池技術(shù)的更大前景，以及電池接近生產(chǎn)所要考慮的因素。

UCSD的研究人員在《從納米級界面表征到使用全固態(tài)電池的可持續(xù)儲能》一文中,概述了固態(tài)電池開發(fā)前沿的四個考慮因素，即：電解質(zhì)和電極之間的穩(wěn)定化學(xué)界面，有效的表征工具，可持續(xù)的制造工藝和可回收性設(shè)計。

納米工程學(xué)教授雪莉說:“我們必須退后一步，思考如何同時解決這些問題，因為它們都是相互關(guān)聯(lián)的。假如要兌現(xiàn)全固態(tài)電池的承諾，必須找到同時能應(yīng)對所有挑戰(zhàn)的解決方法。”

制造能夠在室溫下工作的固態(tài)電解質(zhì)是這項技術(shù)的一個關(guān)鍵目標。UCSD的研究小組指出，現(xiàn)在存在多種選擇，它們的性能可能優(yōu)于液態(tài)電解質(zhì)，所以是時候把重點轉(zhuǎn)移到電池組件之間的化學(xué)相互用途上了。在這一點上，應(yīng)該把注意力從追求更高的離子電導(dǎo)率上轉(zhuǎn)移開，轉(zhuǎn)而關(guān)注固態(tài)電解質(zhì)和電極之間的穩(wěn)定性。

由于固態(tài)電解質(zhì)通常不如液態(tài)電解質(zhì)透明，因此深入了解納米級電池的運行情況更為復(fù)雜。研究小組指出恰當(dāng)?shù)慕鉀Q方法十分重要，并提出了包括低溫冷凍和X射線成像技術(shù)在內(nèi)的可能性。

電池材料的供應(yīng)鏈存在不同程度的環(huán)境問題，假如方法正確，固態(tài)技術(shù)可能會解決其中的一些問題。

根據(jù)UCSD的說法，設(shè)計可循環(huán)回收和梯次利用的固態(tài)電池是關(guān)鍵，假如同時還擁有一個強大的供應(yīng)鏈，便可以從實際方面經(jīng)濟性地擴大生產(chǎn)規(guī)模。

納米工程學(xué)教授鄭晨說:“成本效益高的可重復(fù)利用性和可回收性技術(shù)必須納入未來技術(shù)發(fā)展的要，從而開發(fā)出全固態(tài)電池，供應(yīng)500Wh/kg或更高的能量密度。”