鉅大LARGE | 點擊量:1528次 | 2020年06月09日
24M半固態(tài)鋰離子電池 顛覆傳統(tǒng)設計
當所有人都在為特斯拉的超級廠計劃拍案叫絕時,美國馬薩諸塞州的一家低調而神秘的初創(chuàng)公司24M也不甘寂寞,于近日推出了一款新型半固態(tài)鋰離子電池。
半固態(tài)鋰離子電池可以理解為可流動的半固態(tài)或可縮合的液態(tài)的合成物,即固相和液相的混合材料,例如,顆粒懸浮液、膠體懸浮液、乳化液、凝膠及膠束等材料。
研究人員稱,既要讓電池儲存更多能量,同時還要收縮電池中的其它材料,使電池體積更小,那么只有在電池電極上做文章。眾所周知,電極就是電池的心臟,重要用于充電和放電。電極之間的隔板可以保持陽極和陰極的隔離;電流收集器則可以從外部電池電路接收電子。
經過一系列實驗,24M發(fā)現(xiàn)了一種方法,可以減少80%沒有能量儲存用途的非活性材料,而且電極厚度比普通鋰離子電池新增了5倍。假如將標準鋰離子電池的橫截面比喻成一個復雜的七層餅,那么24M鋰離子電池橫截面類似一個有著很大陽極和陰極的雙層餅。
使用更厚的電極后,鋰離子電池單元還能夠儲存更多的能量、提升整體電池的性能并降低成本。據(jù)悉,24M半固態(tài)鋰離子電池成本僅為目前市面上的普通鋰離子電池的一半,但其卻能讓電動汽車一次充電續(xù)航里程加倍。
在能量存儲領域,廠家通常采取兩種方法來降低電池成本,一種是大批量生產,另一種是發(fā)明新的化學反應(僅供實驗室里研究,不能商用)。而24M則顛覆了傳統(tǒng)思路,以完全不同的方式來設計及制造電池。
24M公司CEOThroopWilder稱,該公司一直致力于通過使用創(chuàng)新方法來研發(fā)超低成本電池,以滿足國家電網和電動汽車的需求。到2020年,其鋰離子電池成本預計將低于100美元/千瓦時。
由于普通鋰離子電池在制造過程中通常使用R2R處理工藝,這要將一塊具有薄濕涂層的電極材料和一個薄金屬箔結合,然后在大干燥箱中干燥所述電極。當薄電極最終干燥硬化,就能將它們結合到一起來制造電池和補充液體電解質。
上述方法較為復雜,且要花費較長的時間,也限制了其生產規(guī)模的擴大。24M的廠省去了大型干燥裝置,減少了制造工序,以更加靈活的模塊化方式來制造電池,相比生產普通電池的廠,其前期投資僅為前者的十分之一,生產電池所需時間也僅為前者的五分之一,此外,其制造出來的半固態(tài)電池也更加環(huán)保。
24M公司于2010年成立,該公司由美國麻省理工學院的首席科學家蔣業(yè)明教授(音譯,英文名Yet-MingChiang)及ThroopWilder等人創(chuàng)辦,截至目前該公司已完成兩輪融資,募集資金達到5,000萬美元。