24M半固態(tài)鋰電池 顛覆傳統設計

當所有人都在為特斯拉的“超級工廠(chǎng)”計劃拍案叫絕時(shí)，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)鋰電池。

半固態(tài)鋰電池可以理解為可流動(dòng)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(chēng)，既要讓電池儲存更多能量，同時(shí)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，主要用于充電和放電。電極之間的隔板可以保持陽(yáng)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(jīng)過(guò)一系列實(shí)驗，24M發(fā)現了一種方法，可以減少80%沒(méi)有能量?jì)Υ孀饔玫?ldquo;非活性”材料，而且電極厚度比普通鋰電池增加了5倍。如果將標準鋰電池的橫截面比喻成一個(gè)復雜的“七層餅”，那么24M鋰電池橫截面類(lèi)似一個(gè)有著(zhù)很大陽(yáng)極和陰極的“雙層餅”。

使用更厚的電極后，鋰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。據悉，24M半固態(tài)鋰電池成本僅為目前市面上的普通鋰電池的一半，但其卻能讓電動(dòng)車(chē)一次充電續航里程加倍。

在能量存儲領(lǐng)域，廠(chǎng)家通常采取兩種方法來(lái)降低電池成本，一種是大批量生產(chǎn)，另一種是發(fā)明新的化學(xué)反應(僅供實(shí)驗室里研究，不能商用)。而24M則顛覆了傳統思路，以完全不同的方式來(lái)設計及制造電池。

24M公司CEO Throop Wilder稱(chēng)，該公司一直致力于通過(guò)使用創(chuàng )新方案來(lái)研發(fā)超低成本電池，以滿(mǎn)足國家電網(wǎng)和電動(dòng)車(chē)的需求。到2020年，其鋰電池成本預計將低于100美元/千瓦時(shí)。

由于普通鋰電池在制造過(guò)程中通常使用R2R處理工藝，這需要將一塊具有薄濕涂層的電極材料和一個(gè)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(lái)制造電池和補充液體電解質(zhì)。

上述方法較為復雜，且需要花費較長(cháng)的時(shí)間，也限制了其生產(chǎn)規模的擴大。24M的工廠(chǎng)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(lái)制造電池，相比生產(chǎn)普通電池的工廠(chǎng)，其前期投資僅為前者的十分之一，生產(chǎn)電池所需時(shí)間也僅為前者的五分之一，此外，其制造出來(lái)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(xué)院的首席科學(xué)家蔣業(yè)明教授(音譯，英文名Yet-Ming Chiang)及Throop Wilder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(wàn)美元。