然而，高镍三元电池也对电解液带来了巨大的挑战。高镍三元正极的吸水性强、稳定性低，在高温条件下镍元素的催化作用会加速电解液的分解，使电解液氧化，而产生裂缝并且溶出的锰、钴等过渡金属离子还会破坏负极上的SEI膜，致使在高温环境下电池的容量、回圈和安全性都受到严重影响。

电解液主要由溶剂、六氟磷酸锂与添加剂三部分所组成，虽然电解液占锂电池成本约一成左右，但却是不可或缺的关键材料，其主要作为带动锂离子流动的载体，对电池的容量、工作温度范围、循环效率和安全性能等相当重要。目前中国厂商为全球电解液主要供应商，产量市占率高达六成，其中，以新宙邦居领导地位。日前新宙邦更斥资120万美元收购巴斯夫（BASF）在欧美地区的电解液业务，预计十二月完成交割。过去以来，新宙邦自主研发添加剂，目前自制锂电池电解液添加剂种类超100种，如今已是LG化学与三星SDI主要供应商。

当前锂电池最大问题还是在于安全性，因为锂电池里头要有让锂离子能够于其中游走导电的液态电解液，电极浸于其中，并用隔离膜隔开，这种构造的问题在于，不断充放电循环之后，电解液体与固体的交界会发生结晶，导致电池效能下降，甚至可能因结晶刺破隔离膜，造成电池内部短路起火。对此，近来不少厂商开始着手发展固态电池。

由于全固态电池的正极、负极、电解质全为固态，因此不用担心液体外漏、安全性很高，且仅需数分钟时间就可充好电、远优于现行锂离子电池的数十分钟，加上具备大容量化特性，因此充饱一次电可行驶的距离有望提升。尤其，能量密度可以高达350～500Wh kg，比起三元电池是二倍的跃升。

目前包括丰田、大众、通用等车厂，以及欧洲四家电池公司Saft Batteries、Siemens、Solvay和Manz AG已于今年二月组成联盟，联手开发高密度液态电解质锂离子电池以及固态电池。此外，日本三菱化学计划在2020年前研发全固态电池关键材料固态电解质。不过，固态电池目前仍遭遇一些技术上的难题，例如固态电解质制程良率过低，使电极与电解质之间的介质阻抗过高，影响整体电池的效能，成为当前相关厂商必须克服的难题之一。