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全固态电池是以固态电解质取代传统液体有机电解质的大容量新一代电池，由于其能量密度高和使用寿命长而愈益引人注目。现研发前景较好并形成主流的为Lipon电解质和硫化物玻璃态等高导电率无机固态电解质。
电池储能因其快速响应、能量密度高等特点，成为平滑新能源发电输出的重要方式。然而，随着电池储能系统容量的增加，高效率、高可靠性的功率转换系统（PCS）尤为重要。
对于高能量密度锂金属电池而言，金属锂表面的枝晶沉积过程以及固液界面SEI层的形成，是影响电池安全性和电化学性能的关键。
对极片涂层材料进行压实，降低极片的体积，以提高电池的能量密度。
锂空气电池是金属空气电池中的一种，由于使用分子量最低的锂金属作为活性物质，其理论比能量非常高。不计算氧气质量的话，为11140 Wh/kg，实际上可利用的能量密度也可达 1700 Wh/kg，远高于其它电池体系。
提高电池的能量密度(仅限于容量型电池)，是设计电池的第一要务。
随着国家对新能源汽车的续驶里程、动力电池的系统能量密度以及能耗的要求越来越高，动力电池的轻量化已成为一个备受关注的课题，要实现动力电池的轻量化，提高动力电池的成组效率迫在眉睫。
电化学储能器件的发展对新能源的高效利用有着至关重要的作用。其中，锂离子电池已经得到了广泛的应用。然而现行锂离子电池的能量密度依然不足以满足许多应用需求，因此，理论能量密度高达2600Wh/kg的锂硫电池得到了广泛的关注和研究。
随着手机的功能越来越多，用户对手机电池的能量需求也越来越高，现有的锂离子电池已经越来越难以满足消费者对正常使用时间的要求。对此，业界主要采取两种方法，一是开发具备更高能量密度的新型电池技术，如燃料电池;二是在电池的能量转换效率和节能方面下功夫。
美国能源部下属的橡树岭国家实验室(ORNL)的科学家设计出了一种全新的全固态锂硫电池，其能量密度约为目前电子设备中广泛使用的锂离子电池的4倍，且成本更低廉。
