锂电池的发展方向和应用
一、锂电池的发展方向
随着锂电池在电动汽车、智能手机等市场的应用不断扩大，对锂电池的要求也不段提高。未来锂电池的发展方向主要包括：能量密度的提高、安全性的提高、成本的降低等方面。
1.提高锂电池的能量密度
电池的能量密度指的是：单位体积或单位重量的电池所储存的电能。与液态电池和刀片电池相比，固态电池的能量密度最高。目前，锂电池的能量密度已经达到了较高的水平，但仍有进一步提高的空间，以进一步提高电池的续航能力。
2.提高锂电池的安全性和稳定性
锂电池的安全问题是当出现一些外力撞击或者内部短路以及一些不可控的安全事故时，电池在短时间内会发热，发热后的连环的链式反应是安全的最关键的问题。主要原因如图：
安全问题比较常见的发生于智能手机的充电过程发生爆炸。
固态电池就是一个很好的解决方案。如果采用固态电解质替代可燃的体系，就有可能实现链式反应的阻隔；还可以采用一些水系的溶剂，也可以实现阻隔。
3.提高锂电池的环保性
锂电池虽然不含铅镉汞等重金属污染，但报废的锂电池对环境仍有明显的危害性。锂电池中含有丰富的钴镍铜锰等金属，对废旧锂电池进行集中无害化处理，回收其中的金属材料，才可以保证环境的可持续发展。
新能源汽车、智能手机等每年会产生大量的老旧电池，而目前我国的电池回收主要是靠电池厂的梯次回收，把电池分解回收其中的锂、钴、镍等较贵的金属。但存在的问题是电池的安全性与稳定性不足，拆解难度高，有效提取率只有20%左右，因此需要提高回收技术，降低成本，解决这一问题。
二、全固态薄膜锂离子
电池的发展应用
针对上述锂离子电池发展所存在的问题来看，全固态薄膜锂离子电池是一个极好的解决方案。全固态薄膜锂离子电池在结构上使用固态电解质层取代了传统锂离子电池原有的电解液和隔膜，由致密的正极、电解质、负极薄膜在衬底上叠加而成，并且在加工制备、电化学特性等方面有着显著的差异。目前全固态薄膜锂离子电池已经应用发展于多个领域：
1.电子信息领域
通过集成制备IC与全固态薄膜锂离子电池（TFB）所构成的系统集合芯片（SoC），在微机电系统和物联网等电子信息领域具有广阔的应用前景。TFB广泛地应用于微型传感器、智能卡、射频卡等多方面。
此外，可以通过选用富锂锰基薄膜正极|LiPON|硅基薄膜负极来解决当前存在的工艺不兼容、能量密度大、循环性能差等问题，开发可集成、高比能、长寿命的全固态薄膜锂离子电池。
2.医疗领域
全固态薄膜锂离子电池借助微型化的特点，未来可以应用于微型移植医学设备和可穿戴设备，比如心脏起搏器、助听器。相较于柔性液态电解质锂离子电池而言，TFB有更高的安全性、稳定性。
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