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從19世紀到21世紀：固態電池的歷史故事有哪些令人驚嘆的轉折？
固態電池（SSB）是一種利用固體電解質在電極間進行離子導電的電池，相較於傳統使用液體或膠狀聚合物電解質的電池，其潛力在於能夠提供更高的能量密度。自19世紀首次發現固體電解質以來，固態電池歷經數個世紀的發展和挑戰，最終在21世紀初獲得廣泛關注，尤其是電動車（EV）的應用上。
歷史淵源
固態電池的起源可追溯到1831年，當時邁克爾·法拉第發現了銀硫化物和氟化鉛，為固態離子導電奠定了基礎。隨著時間的推移，特別是到了20世紀60年代，快速離子導電的β-鋁土礦的發現令固態電池技術迎來了新一波的熱潮。此時，福特汽車和日本的NGK開始研發具有更高能量密度的液態鈉/β-鋁土礦/硫電池系統。
從20世紀到21世紀：下游應用的興起
隨著科技的進步，在2011年，全球首次示範了能在室溫下達到優於液態電解質的固體電解質—Li10GeP2S12（LGPS），引發了汽車行業對固態電池技術的重新關注。包含豐田、福特等車廠加大了投資以追逐這一新興市場。而在2017年，鋰電池的共同創始人約翰·古德伊夫展示了基於玻璃電解質的固態玻璃電池，也為此技術的未來鋪平了道路。
「固態電池的潛力不僅在於更高的能量密度，更在於安全性和高性能。」
2020年以後，隨著量子瀑布（QuantumScape）和其他新創公司的出現，固態電池的發展逐漸加速。2021年，豐田宣布計畫在2025年推出搭載固態電池的混合車型，顯示出巨大的市場潛力。
固態電池的材料與技術
固態電池的材料選擇上，陶瓷如鋰正矽酸鹽、玻璃、硫化物等成為主要候選者，這些材料的優勢在於他們提供了更高的熱穩定性和離子導電性。在2023年，松下發佈了一款專為無人機設計的固態電池，其充電從10%至80%只需3分鐘，這一成就無疑將推動多種移動設備的創新。
挑戰與前景
雖然固態電池帶來顯著的性能優勢，但其廣泛應用面臨著成本、耐久性、材料穩定性等挑戰。薄膜固態電池的製造成本需進一步降低，為此，不同的企業正積極探索高效、低成本的生產方式。未來幾年，各大車廠已開始同步進行研究與開發，協力以突破固態電池的各項技術瓶頸。
「固態電池的未來取決於技術創新、人員合作以及對挑戰的堅持。」
隨著市場需求的增加及技術的成熟，固態電池的應用範疇正在擴展，從電動車到可穿戴技術、無人機等領域均可見其身影。而能否榮登電池技術的頂端，則取決於我們如何解決當前面臨的諸多挑戰，並最終實現商業化應用。這不禁讓人思考，接下來二十年內，固態電池將如何重新定義我們的日常生活與科技環境?
