隨著全球能源需求的增長和對環境保護意識的提高，電池技術作為能源儲存和轉換的核心技術之一，備受關注。在電池技術領域，固態電芯因其具有更高的安全性、更長的壽命、更高的能量密度等優點。
相比目前鋰離子電池所使用的液態電解液是可燃的有機碳酸酯溶劑，在電池發生熱失控時，有機溶劑迅速燃燒，如果沒有有效的散熱系統，短時間內容易引起爆炸。另一方面，以石墨為負極的現有鋰電池體系能量密度已逐漸接近能量密度極限（< 300 Wh kg?1 and 750 Wh L?1），為滿足各應用場景對能量密度的要求，則需要尋找新的化學體系。如果將固態電解質替代現在鋰電池的液態電解液并不能提高電池的能量密度，相反，比能量密度還會下降約10%。固態電池搭配新的化學體系，如鋰金屬，硅負極等，才是實現高能量密度的路線。
電解液
目前固態電池分類可以參照兩個維度：1）液態電解質含量占比；2）不同類型電解液。按照液態電解液含量占比可以分為：全固態電池（0%液態電解液）、準固態電池（1%）、半固態電池（5-10%）、凝膠聚合物電池（0-25%）。
全固態電池：電池中不存在液態電解液，電解質由一種或者多種無機或聚合物固態電解質。全固態電池的實現壁壘較高，需要解決鋰離子在界面傳輸問題。固態電解質通常分為無機和聚合物固態電解質兩大類。無機固態電解質通常由氧化物，硫化物，氫化物，鹵化物等。聚合物電解質常用的基質材料有PEO，PVDF，PVDF-HFP，PMMA以及PAN等。目前較為主流的為硫化物電池研發，但其技術難度較高，目前僅有電芯大廠在投入研發，該技術路線進展晚于其他，但是一旦技術突破將建立極高技術壁壘。
正極材料
固態電池的正極材料主要有：鋰鈷酸鋰、鋰鐵磷酸鋰、鈷酸鎳鋰、鈷酸鋁鋰。
鋰鈷酸鋰：能夠提供高能量密度和長循環壽命，但存在安全性問題。
鋰鐵磷酸鋰：具有更好的安全性和更長的壽命，但能量密度較低。
鈷酸鎳鋰：能量密度高，長循環壽命，但材料成本高，存在安全性問題。
鈷酸鋁鋰：能量密度高，但循環壽命略低于鈷酸鎳鋰。
負極材料
固態電池的負極材料主要有三種：金屬鋰、碳材料和硅材料。
金屬鋰主要應用于固態鋰離子電池和固態鋰硫電池中。其中，固態鋰離子電池是一種高能量密度的電池。
碳材料主要應用于固態鋰離子電池中。其中，碳納米管是一種常見的碳材料，它具有高的比表面積和優異的電化學性能，可以應用于高性能的固態鋰離子電池中。
硅材料是一種新型的負極材料，它具有高的比容量和較低的成本。在固態電池中，硅材料可以與固態電解質反應，形成鋰離子，從而實現電池的充放電。與金屬鋰和碳材料相比，硅材料的比容量更高，但是它的循環穩定性較差，容易發生體積膨脹和結構破壞。
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