鋰電池發(fā)展到今天，幾乎已經(jīng)滲透到了我們?nèi)粘Ｉ钪?，隨處可見的數(shù)碼產(chǎn)品無不采用鋰電池作為能量來源，鋰電池促進(jìn)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，也給人們?nèi)粘Ｉ顜砹烁嗟谋憷?，但幾乎每年都出現(xiàn)過鋰電池自燃甚至爆炸等安全事件，傳統(tǒng)鋰電池在日常使用中仍然有很大的安全隱患。

盡管傳統(tǒng)鋰離子電池中的液體電解質(zhì)能夠提供較高的電導(dǎo)率以及良好的界面接觸，但其易泄漏、易揮發(fā)、易燃、安全性差等問題阻礙了電池的進(jìn)一步發(fā)展。而固態(tài)鋰電池因其良好的安全性能、柔順性、能很好地抑制鋰枝晶現(xiàn)象等的優(yōu)勢，受到了廣泛的關(guān)注。

其實(shí)固態(tài)鋰電池的研發(fā)早已開始，1973年，F(xiàn)enton等人發(fā)現(xiàn)通過將PEO與堿金屬鈉鹽絡(luò)合可以形成具有離子導(dǎo)電性的電解質(zhì)；1979年，Armand等人正式提出將聚合物電解質(zhì)用于鋰離子電池固態(tài)電解質(zhì)，從此鋰電池用全固態(tài)聚合物電解質(zhì)引發(fā)了國內(nèi)外的廣泛研究。

這一般被稱作第一代固態(tài)電池，也叫做有機(jī)聚合物電解質(zhì)電池，但因其電導(dǎo)率實(shí)在是太低以及氧化電位窗口不高的問題，僅能產(chǎn)出一些容量十分小的電池產(chǎn)品，現(xiàn)在大多數(shù)已經(jīng)淘汰。

到了第二代，也叫做凝膠聚合物電解質(zhì)電池，在第一代以及別的改良基礎(chǔ)上，用增塑劑在聚合物之中“造孔”，使得電解液在其中“流動(dòng)”以增大電導(dǎo)率，其中雖然有液體，但實(shí)際上并不能流動(dòng)，整體更像是膠狀，也是凝膠電池的名稱由來。

要注意的是：一些鋰聚合物電池的定義是正極材料、負(fù)極材料與電解質(zhì)材料中有一項(xiàng)是高分子材料，這種定義下的鋰聚合物電池有可能正極是高分子材料，而電解質(zhì)依舊是液體。

第三代，便是真正的全固態(tài)電池，目前全球有很多企業(yè)都在研究，并做出了不少樣品，可惜暫時(shí)沒有商用成果。

那么鋰離子電池、鋰聚合物電池、凝膠電池和固態(tài)電池，究竟是什么關(guān)系？確切的說，凝膠電池屬于鋰聚合物電池這一大類，歸屬于固態(tài)鋰電池，而固態(tài)鋰電池與液體鋰電池（傳統(tǒng)鋰電池）區(qū)別于之前的鎳氫電池等都叫做鋰離子電池。

目前的鋰聚合物電池還不能叫做全固態(tài)電池，除了結(jié)構(gòu)差異外，是因?yàn)槠渚C合性能達(dá)不到人們的預(yù)想，工信部頒布的《中國制造2025》指明：“到2025年、2030年，我國動(dòng)力電池單體能量密度分別需達(dá)到400Wh/kg、500Wh/kg?！敝笜?biāo)分別對應(yīng)當(dāng)前乘用車動(dòng)力電池單體平均水平170Wh/kg的2-3倍。

科學(xué)界嘗試過很多種增加鋰聚合物電池性能的方法，凝膠電池的“加入增塑劑”只是其中一種方法，除此之外還有共混、共聚、交聯(lián)、有機(jī)無機(jī)復(fù)合等手段，因其方法的不同，電池的各方面性能也不同。

但隨著科學(xué)發(fā)展，人們的視野已經(jīng)遠(yuǎn)離了普通聚合物材料，Li-S材料、氧化物材料以及石墨烯等等都成為了熱門的研究方向，說不定就會(huì)成為未來全固態(tài)電池的一個(gè)突破口，愿科技改變生活！