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与先进的锂离子系统相比,利用锂金属阳极的固态电池具有提高性能(比能 >500 Wh/kg,能量密度 >1,500 Wh/L)、安全性、可回收性和降低成本(< 100 美元/千瓦时)的潜力。1,2 这些改进对于电动汽车和卡车的广泛应用至关重要,并可能催生短途电动航空业。1-3 人们对固态电池的期望很高,但仍有许多材料和加工方面的挑战需要克服。2020 年 5 月 15 日,橡树岭国家实验室 (ORNL) 举办了一场为时 6 小时的全国在线研讨会,讨论实现固态锂金属电池的最新进展和主要障碍。研讨会包括来自国家实验室、大学和公司的 30 多位专家,他们都从事固态电池研究多年。与会者的共识是,尽管固态电池的最新进展令人兴奋,但仍有许多东西有待研究、发现、扩展和开发。我们的目标是研究这些问题,找出最迫切的需求和最重要的机会。组织者要求研讨会参与者通过阐明材料和加工科学、机械行为和电池架构方面的基础知识差距来表达他们的观点,这些对于推进固态电池技术至关重要。组织者利用这些意见制定了研讨会议程。该小组还考虑了什么将激励美国制造业的采用,以及如何加速和集中研究注意力以造福美国的能源、气候和经济利益。参与者确定了硫化物、氧化物和聚合物固态电池的优缺点,并确定了不同化学物质之间的共同科学差距。解决这些共同的科学差距可能会揭示未来最有前途的系统。

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