加利福尼亞大學圣地亞哥分校的科學家在一篇論文中概述了固態電池開發的技術路線圖，并指出固態電池技術發展面臨的四個挑戰。

隨著未來幾年對儲能系統的需求日前增長，解決電池技術常見的問題至關重要，其中消防安全、能源密度、耐用性以及可回收性是面臨的主要問題。

固態電池具有固態電解質，而不是傳統電池中使用電解液或凝膠。這種電池為儲能部署提供了廣闊的發展前景，研究機構和電池生產廠商正致力于將這項技術投入大規模商業生產。

加利福尼亞大學圣地亞哥分校（UCSD）是從事固態電池研究的機構之一，并已經在其實驗室中開發了幾種采用固態電池的解決方案。加利福尼亞大學圣地亞哥分校（UCSD）目前正在著眼于研究固態電池的應用情況，以及固態電池實現商業化生產需要考慮的挑戰。

面臨的挑戰

在發表在《自然·納米技術》雜志上的《從納米級界面表征到全固態電池在可持續儲能系統中的應用》論文中，加州大學圣地亞哥分校的研究人員概述了在固態電池開發前沿應該考慮的四個因素，即：電解質與電極之間的穩定化學界面、用于表征的有效工具、可持續的制造過程，以及可回收性設計。

加州大學圣地亞哥分校雅各布斯工程學院的納米工程學教授Shirley Meng說：“至關重要的是，我們考慮如何同時應對這些挑戰，因為它們都是相互關聯的。如果我們要兌現全固態電池的技術承諾，就必須找到同時解決這些挑戰的解決方案。”

電解質問題

盡管生產能夠在室溫運行的固態電解質被視為固態電池技術研究的主要目標，但這個研究小組指出，目前存在多種選擇，它們的性能可能優于液態電解質，因此現在應該將重點轉移到電池組件之間的相互化學作用。Shirley Meng說：“在這一點上，我們應該將重點從追求更高的離子電導率轉到關注固態電解質和電極之間的穩定性。”

由于固態電解質通常不如液態電解質透明，因此深入了解納米級電池的運行情況更為復雜。該研究小組推出了包括低溫冷凍和X射線成像在內的解決方案。

可持續發展

圍繞電池材料的供應鏈面臨的回收問題，如果采用正確的方法，固態電池技術有可能解決其中的一些問題。

加州大學圣地亞哥分校的這個研究小組認為，設計考慮到可循環使用和二次使用的固態電池是關鍵，同時還需要擁有一個強大的供應鏈。

加州大學圣地亞哥分校納米工程教授Zheng Chen說：“我們必須將具有成本效益的可重復使用性和可循環利用性納入研究過程，以開發能提供500Wh/kg或更高能量密度的全固態電池。至關重要的是，我們要考慮電池將如何回收。”