無陽極 ION 固態鋰電池，達成無壓縮 800 次充放電循環

固態電池競爭又來到新境界，美國 ION 儲能團隊的無壓縮、無陽極固態鋰電池，成功完成了 800 次充放電循環實驗，這個重大里程碑讓他們的固態電池朝商轉邁進一大步。

美國電池新創 ION Storage Systems（簡稱 ISS），經過 5 年投資研發終於達成重大技術里程碑，他們獨步業界的「無陽極固態電池」，成功在無加壓狀態下，進行了 800 次充放電循環，證明了這項技術已經具備走出實驗室的水準，朝向商轉與量產邁進一大步。

固態電池最核心的概念，就是將電解質從液態或膠裝改為固態電解質，進而實現高效率、低風險的充放電速度和穩定度，ISS 的技術則更為激進，他們不僅使用固態電解質，同時還將原本鋰電池必備的陽極也移除，這樣一來就不會有重複充放電循環後，鋰金屬形成枝狀晶體而破壞結構的問題。

▲ ISS 固態電池分層結構示意。

雖說是無陽極設計，但並非真的沒有陽極。ISS 使用特殊的立體陶瓷結構，取代傳統陽極材料，在充放電過程中，鋰金屬動態形成並且被利用，在充電時沉積，在放電時氧化，根據 ISS 的說法，這樣可以使電池能量密度更高、熱失控風險更低，同時還減少了製造成本。

另一項關鍵在於「無加壓」，現階段固態電池大多需要外部施加壓力，讓電極與電解質之間可以密切接觸，提高離子導電效率，但 ISS 的固態電池技術在這次實驗，證明了它不需要加壓，就能夠進行良好的充放電循環，不僅表示它足以走出實驗室，也展現了強大的成本和體積、重量優勢，對電動車來說會是一大利多。

ISS 的固態電池目前具備幾個量產優勢，首先他們已經擁有佔地 560 坪的生產基地，是目前美國最大的固態電池工廠，其次他們已經取得關鍵材料供應商 Saint-Gobain 陶瓷與 KLA 金屬材料合約，最後也最重要的，ISS 主要的出資者也是最大潛在客戶不是別人，就是美國國防部，透過 ARPA-E 先進能源研究專案，取得 200 億美元資金，再加上其他投資人的 200 億美元，讓 ISS 量產潛力龐大。

下一階段，ISS 固態電池將要挑戰一千次充放電循環，並且電池壽命衰退低於 5%，若能順利達成，接下來他們就要跟車廠、電池組裝廠討論標準化規格，以及大規模生產技術和最重要的成本問題，成為繼 QuantumScape 之後，最接近量產的固態電池技術。