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鋰電池行業或顛覆 無負極電池取得突破成果

發布時間: 2015-05-02 09:10:17    來源: 中國稀有金屬網
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[摘要]美國麻省理工大學(MIT)在電池技術上取得突破性成果,該大學的胡啟朝博士和唐納德.賽德維教授共同研發出“無負極電池”,其2Ah產品原型的能量密度高達每升1337瓦時(Wh/L),或將顛覆沉寂了20多年的傳統鋰電池行業。

 

  美國麻省理工大學(MIT)在電池技術上取得突破性成果,該大學的胡啟朝博士和唐納德.賽德維教授,共同研發出“無負極電池”,其2Ah產品原型的能量密度高達每升1337瓦時(Wh/L),或將顛覆沉寂了20多年的傳統鋰電池行業。

  電池技術是制約智能硬件更進一步發展的瓶頸問題。MIT的胡啟朝博士和唐納德.賽德維教授研發的這種第三代鋰電池,使用一種超薄到近乎沒有的金屬負極和更加安全的電解液。根據美國權威的獨立電池測試實驗室A123 公司去年十月份的驗證,它的2Ah產品原型的能量密度達到了每升1337瓦時(Wh/L),這超過了目前蘋果、三星,小米和特斯拉電池能量密度的2倍,這一項成果突破了目前世界最高記錄,還獲得了包括美國 R&D100 獎(科技創新的奧斯卡)和美國能源部清潔能源獎等一系列知名的科技創新獎項。

  電池由正極,負極,電解液和隔膜四部分組成。大部分電池公司都扎堆在正極材料的生產上,“在負極方面,創新相對來說要困難很多,一般每10年到20 年才有一次大的突破,這也是為什么電池由負極決定屬于哪一代,”胡啟朝博士說。

  根據美國能源部的定義,第一代鋰電池使用石墨負極,最多能達到600 Wh/L的能量密度;第二代鋰電池使用硅負極,最高能取得 800 Wh/L左右的能量密度;第一代和第二代都屬于傳統的鋰離子電池。而第三代鋰電池將使用更高能量密度的金屬負極甚至做到無負極,能超過 1000 Wh/L的能量密度。

  根據花旗銀行的最新報告,2014年全球可充式鋰電池市場高達210億美元,其中120億美元來自于消費類電子產品,35億美元來自于電動汽車。 保守估計,2020年全球可充式鋰電池市場達到350億美元,包括147億美元來自于消費類電子產品,100億美元來自于電動汽車,平均每年增長10%。隨著人們越來越多的使用智能硬件,實際的鋰電池市場會遠遠大于這個保守估計。

  “在大規模生產前,我們仍然需要解決許多制造工藝的問題,比如均勻性和純度。主要的挑戰是要確保在大規模生產時,材料仍然和實驗室小規模有同樣的純度和均勻性,”他補充到。據悉,兩位科學家還帶領一支MIT的創業團隊,組建了麻省固體能源公司(SolidEnergy)來促進科技成果的產業化轉化,并獲得了MIT相關專利的全球獨家使用權。“無負極電池”技術有望在未來1-2年內投入使用,屆時,智能手機將變得薄如卡片,手機待機時間和電動車續航里程翻翻,而且電池價格變得更低。

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