新能源汽车具有动力输出强劲且线性，让很多用户“开了电车就再也回不去了”，从而助推我国新能源乘用车零售渗透率突破25%大关！但开车爽的背后是由于动力电池能量密度低而带来的续航焦虑。有没有一种电池，其能量密度大幅提升，让我的车充一次电轻松续航破千呢？全固态电池或许是一个潜在的解决方案。
传统的锂离子动力电池由正极、负极、隔膜、电解液构成。其中负极材料主要用于容纳充电过程中从正极转移过来的锂离子，相当于锂离子的容器。当前的负极材料主要由石墨构成，其克容量在350mAh/g左右。于是问题就来了，与其将锂离子装进一层一层石墨的缝隙，相当于将水罐进一个一个小瓶子中，那么直接将水倒进大池塘中岂不是能够容纳更多的水？换成锂离子的话，让锂离子直接进入锂の大池塘——锂金属（满满的全是锂）中，岂不是能够有更大的能量密度？作为参考，锂金属的理论克容量高达3860mAh/g，是石墨的10倍多。
锂金属负极虽好，却有着致命的缺点。在充电过程中，锂离子会在锂金属表面析出，形成尖针一样的锂枝晶，枝晶逐渐生长，会刺破PP/PE塑料制成的隔膜，与正极接触造成内短路，有诱发电池燃烧爆炸的风险。因此传统使用隔膜的锂离子电池无法使用锂金属负极，只能望锂金属而兴叹。但这对于固态电池，则是另一个故事了。固态电池中没有隔膜，而使用硫化物或氧化物等固态电解质兼任了隔膜的角色。在搭配锂金属负极时，由于固态电解质坚硬而难以刺破，锂枝晶无法生长作妖，从而能够让锂金属负极得以大放异彩，提供高达400Wh/kg的能量密度。以特斯拉Model 3为例，搭载宁德时代磷酸铁锂的电池包重量为455kg，能量密度132Wh/kg，可提供60kWh的能量。若换成同质量的固态电池，则可充入182kWh的电量，能够提供1350km的续航，取代燃油车指日可待。
