麻省理工学院（MIT）、三星公司（Samsung）以及加州大学和马里兰大学的研究人员一起开发出了一种能大大提高电池寿命和安全性的固态电解质。

研究发现，相比于目前大多数可充电电池中使用的液态电解质而言，固态电解质可能更适合。除了提高特定空间中能量储存量之外，固态电解质明显提高了电池的寿命以及电池的安全性能。

相关结果发表于《自然·材料》（NatureMaterials）期刊上，作者包括MIT博士后YanWang、材料科学与工程客座教授GerbrandCeder等七名成员。

手机、电动汽车、笔记本电脑等高技术产品中的大多数电池往往都要占据一个比较大的空间。然而，用户总是希望能从这些产品上获得更多，他们希望电池持续的时间能够更长，产品运行的时间能够更长。

有很多媒体也报道过关于锂离子电池过热甚至燃烧的现象，因此提高电池安全性也是一个重要的问题。这些需求促使研究人员寻找提高电池容量的方法。联合团队发现，固态电解液是解决客户需求、提高锂离子电池相关问题的关键。

Ceder认为，电池中通常的液态有机溶剂，将电荷从电池的一个电极转移到另一个电极，是过热甚至火灾事故的主要原因，包括不得不暂时搁浅的波音787梦幻客机。

虽然也有其他研究人员在试图寻找代替液态电解质的固态电解质，联合研究团队首次获得了满足电池应用需求的配方。

Ceder指出，固态电解质是“真正的游戏改变者”，制造出“几乎完美的电池，解决大多数现有的问题”，包括电池安全性、寿命和成本。他还补充说：“所有见过的火灾，波音、特斯拉等等，都是有电解质引起的。电池中的锂本身不易燃。固态电解质不存在安全问题——可以将其仍到墙上，甚至钉个钉子——不存在任何会燃烧的东西。”

Cedar进一步解释说，固态电解质还有其他的好处。“固态电解质几乎没有降解反应残留”——意味着电池可以持续“成百上千次循环”。

寻找可以用于电池中快速传导离子的固态材料是确保电池持续这么多次循环可行性的关键。

“有一种观点认为固体传导不够快，这一点已经被推翻了。”他这样说到。

Ceder和他的团队仔细研究了固体中使离子高效传导的关键因素。他们可以确定某些具有合适特征的化合物。初步的研究成果是基于一组称为超离子锂离子导体的材料，这是一种由锂、磷、锗以及硫组成的化合物。该研究小组认为他们的研究将为先进高效材料铺平道路。

Ceder认为这项研究可能会实现，通过位于马萨诸塞州剑桥的三星先进技术研究所，与韩国三星电子公司进行合作。这种合作关系也将获得其他的进步，比如量子点材料的应用，开发非常高效的钠电池和太阳能电池。

Ceder指出这种固态电解质还具有其他的优势。传统的锂离子电池在极低温条件下将无法使用，一旦温度低于零下20oF将需要预热，而固态电解质模式的电池在类似环境下仍可运行良好。

而且，固态电解质具有更高的能量密度，也就是一定空间上可储存的能量值。这种电池可增加20-30%的能量密度，从而使得电脑、手机或汽车上相同尺寸的电池相应的提高使用时间。

该小组成员还包括MIT的研究生William Richards和博士后Jae Chul Kim、加州大学圣迭戈分校的Shyue Ping Ong、马里兰大学的Yifei Mo、三星的Lincoln Miara。该研究室MIT和三星先进技术研究所联合开发清洁能源材料的组成部分。