固態(tài)電池從電解質(zhì)形態(tài)上分成三類(lèi)，一個(gè)是純聚合物，比如聚環(huán)氧乙烷；一個(gè)是無(wú)機(jī)固體電解質(zhì)的氧化物或者硫化物；第三個(gè)是把聚合物和無(wú)機(jī)物復(fù)合在一起。這三種固體電解質(zhì)最難解決的問(wèn)題在于：在鋰離子電池或者是將來(lái)的金屬鋰電池中，正極反復(fù)體積膨脹收縮后，與固體電解質(zhì)相的接觸會(huì)逐漸變差。對(duì)于固態(tài)電池來(lái)說(shuō)，就是在循環(huán)過(guò)程中如何一直保持較低的電子和離子阻抗。如果沒(méi)有更好的辦法，這三類(lèi)電解質(zhì)中也可以添加少量液體來(lái)解決循環(huán)過(guò)程中電接觸惡化的問(wèn)題，這一類(lèi)電解質(zhì)可以稱(chēng)為混合固液電解質(zhì)，也就是說(shuō)電芯中同時(shí)含有固體電解質(zhì)和液體電解質(zhì)。

在固體電解質(zhì)材料方面，國(guó)際上已經(jīng)開(kāi)發(fā)了很多類(lèi)，主要包括氧化物、硫化物、氫化物、鹵素、磷酸鹽薄膜和聚合物。現(xiàn)在主流的電解質(zhì)材料有三種：首先是氧化物固體電解質(zhì)，采用無(wú)機(jī)陶瓷電解質(zhì)來(lái)替代液體電解質(zhì)，主要是解決正極側(cè)的填充接觸問(wèn)題，可能需要非常復(fù)雜的表面包覆技術(shù)。對(duì)于硫化物電解質(zhì)，其離子電導(dǎo)率非常高，也需要解決正極側(cè)電阻變大的問(wèn)題，同時(shí)解決制備、儲(chǔ)存、服役過(guò)程中化學(xué)穩(wěn)定性差和產(chǎn)生硫化氫的問(wèn)題。對(duì)于薄膜電解質(zhì)，離子電導(dǎo)率雖然很低，但是通過(guò)薄膜化降低面電阻，也可以制備使用器件。但是做成大面積疊層的大容量電池還是很有挑戰(zhàn)。

總體來(lái)說(shuō)，全固態(tài)電池的研發(fā)核心一在于電解質(zhì)材料本身，二在于界面性能的調(diào)控與優(yōu)化。許多研究分析，固態(tài)電池會(huì)成為動(dòng)力電池未來(lái)的技術(shù)路線。相對(duì)而言，技術(shù)成熟度較高、技術(shù)沉淀較深的當(dāng)屬法國(guó)的Autolib、美國(guó)Sakti3和日本豐田。這三家也分別代表了以聚合物、氧化物和硫化物三大固態(tài)電解質(zhì)的典型技術(shù)開(kāi)發(fā)方向。我國(guó)2013年中科院設(shè)立了全固態(tài)鋰電池先導(dǎo)計(jì)劃，目前中科院寧波材料所、中科院上海硅酸鹽所、青能所、天津十八所、清華大學(xué)、中科大、復(fù)旦大學(xué)、特種科大、武漢大學(xué)、東北師范大學(xué)等機(jī)構(gòu)紛紛開(kāi)展各種全固態(tài)鋰電池研究。

目前，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的大容量固態(tài)電池主要還是聚合物固態(tài)電池，就是聚環(huán)氧乙烷基固態(tài)電解質(zhì)，加拿大魁北克水電研究所報(bào)道的數(shù)據(jù)顯示，可以使用46微米厚的金屬鋰，30微米厚聚合物電解質(zhì)以及30微米厚的磷酸鐵鋰正極，1/3C下循環(huán)1000多次，工作溫度在60到85度，電池包需要有加熱保溫功能。技術(shù)來(lái)源于加拿大魁北克水電研究所的法國(guó)Autolib的電動(dòng)汽車(chē)“Bluecar”配備了其子公司Batscap生產(chǎn)的30kwh金屬鋰聚合物電池(LMP)采用Li-PEO-LFP材料體系，加速進(jìn)入6.3秒，最高時(shí)速可以達(dá)到130km/h，而續(xù)航里程高達(dá)200km，足夠這款車(chē)在兩個(gè)城市間往返行駛。Bluecar于2011年10月正式進(jìn)入法國(guó)汽車(chē)租賃市場(chǎng)，在巴黎以及法國(guó)40個(gè)城市租賃到這款小車(chē)。該車(chē)在巴黎整車(chē)被曾酒鬼點(diǎn)燃后，但電池完好無(wú)損，其安全性可見(jiàn)一斑。

固態(tài)電池是否是未來(lái)新能源汽車(chē)動(dòng)力電池的必然選擇，還是暫時(shí)的升級(jí)換代，在全球范圍來(lái)看這還需要時(shí)間來(lái)進(jìn)行論證，而在我國(guó)作為技術(shù)人員從目前的數(shù)據(jù)來(lái)分析，至少還需要2年的時(shí)間固態(tài)電池才可能真正的量產(chǎn)并替代現(xiàn)有的液態(tài)鋰離子電池。