據外媒報道，菲斯克（Fisker）的科研人員們于本周遞交了文件，旨在為其柔性超高能量密度固態電池申請技術專利，但要求不得對外發布（under a non-publication request）。該項專利涉及全新材料及制造工藝，對于實現所需的能量密度、電源及成本目標，新材料及工藝將發揮至關重要的作用并助推電動車的推廣及應用。

菲斯克的固態電池采用了三維電極，其能量密度是鋰離子電池的3倍。據該公司宣稱，該技術使電動車的續航里程數達到500英里以上，而充電所需時間僅為1分鐘，比在加油站的加油速度還快。據菲斯克預計，該技術的在汽車領域內的量產應用需要等到2023年以后。

據早前的研究結果表明，菲斯克的固態電池技術可構建大量的三維固態電極，其表面積是平面薄膜固態電極（flat thin-film solid state electrodes）的25倍，其電子及離子導電率極高，可實現快充及低溫操作。

因此，菲斯克固態電池的能量密度是常規鋰離子電池的2.5倍，得益于其先進的材料及制造工藝，預計2020年其價格將為常規鋰離子電池的三分之一。

固態電池技術限制

固態電池技術目前還有許多限制，包括：電極電流密度（electrode current density）低、溫度范圍有限、材料可得性（materials availability）有限、成本高、制造工藝無法可擴展性不足。

還有數種失效模式會影響固態電池的性能，包括：電極層級結構（layered electrode structures）內的接觸阻力高、離子流動性低，導致其放電能力低。

在充放電過程中，由于體積變化及殘留應力的影響，將引起分層問題；樹突滲透及穩定性不如鋰電極；離子擴散低，在低溫條件下尤為明顯，這主要是受限于固態材料本身的屬性。

菲斯克的固態電池柔性電極結構將為電池提供多用途電壓及形狀系數（form factors），在電壓輸出較高時，柱狀電池內部（cylindrical cell）可能出現創傷，除減少電池間連接（cell-to-cell connection）、熱管理及安全要求外，還允許使用當前的蓄電池工具及機械設備，從而進一步降低了電池系統成本。

未來應用前景

據菲斯克預計，該項技術將于2023年后被用于汽車應用內。由于缺少擁有特殊材料及制造工具的配套供應鏈，其投產準備階段耗時極長，還需要為材料的重復利用制定品質規程。

但菲斯克還表示，公司目前正積極與潛在的非汽車業業內伙伴開展合作磋商，也有可能在2023年前實現該類電池應用的商業化。

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