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相比目前纯电动车采用的锂离子或锂聚合物电池，全固态锂电池可“省略”隔膜材料，固态电解质本身充当了隔膜，因而固态锂电池的结构更接近“三明治”。
需要说明的是，固态锂电充放电机理与常规锂电池相似，都是锂离子在电极材料上的嵌入与脱嵌过程，不过得益于固态电解质在密度与结构方面的优势，带电离子聚集在一端，传导的电流更大，从而提升了电池容量，换言之，体积相同的情况下，固态电池的容量会大于常规锂离子电池。
由此说来，固态电池的优点可归结为以下几点：
更轻：伴随电极与电解质迈入全固态，锂离子电池的材料体系也会发生相应变化，电池能量密度提升的同时，电池单体、电池组甚至电池包的重量也随之下降。综合当前报道，“试制”阶段的全固态电池能量密度已可达300Wh/kg～400Wh/kg。
更薄：舍弃液态电解质与隔膜材料后，正负极间仅剩固态电解质，因而两极间的距离可缩短至十几微米，甚至更低。
更稳定：虽然固态陶瓷氧化物电解质自身较“脆”，但依旧具备一定的柔性，配合相应的封装材料，电池在经受上千次也可保证性能不会衰减。
更安全：眼下，造成锂离子电池自燃、爆炸的原因有很多，而热管理失效和锂枝晶问题仍是主要因素。所谓热管理失效，是由于电池包需要上千个电池单体组成，常规锂电池电解质中的有机物，有概率在高温下发生氧化分解或副反应并产生气体，造成电池鼓胀甚至爆炸；而锂枝晶则是电池在充放电中难以规避的问题，如果枝晶间电解质隔膜穿透，便会造成电池短路，进而引发自燃。虽然固态电池并非“不可能”产生枝晶，但能够得到抑制，且全固态电池中不易生长枝晶，伴随科技手段进步，枝晶问题也有望得到解决。
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