新型正極材料提高鋰電池能量密度80%
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-03-14 12:57
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2月27日開幕的日本智能能源周上，日本水素株式會(huì)社技術(shù)總監(jiān)夏曉明向科技日?qǐng)?bào)記者展示了鋰電池新型正極材料“MF-18”。這種新型化合物是利用混合前體同沉積方法合成的納米級(jí)材料。目前車用鋰電池最好的三元電極材料是NCM（鎳鈷錳）和NCA（鎳鈷鋁）。而新型正極材料“MF-18”具有安全、高能量密度、低溫性能好的優(yōu)點(diǎn)，可使目前鋰電池的能量密度提高80%，在零下50攝氏度環(huán)境下充放電仍能達(dá)到75%水平。性能超過以往所有正極材料。
硬件公司也在積極給自己買保險(xiǎn)
科技變革往往從底層技術(shù)取得突破開始。移動(dòng)終端、智能設(shè)備、電動(dòng)汽車、機(jī)器人等要想普及，電池技術(shù)的突破必不可少。2007年成立的電池創(chuàng)業(yè)公司Sakti3 一直在研發(fā)、制造高性能固態(tài)鋰離子電池，最近他們剛剛獲得Dyson1500萬(wàn)美元的新融資。
自鋰電池誕生以來(lái)，一直都是使用液態(tài)電解質(zhì)，易燃，不安全，所以我們才會(huì)經(jīng)常看到各種鋰電池爆炸的消息，續(xù)航能力差就更不用說(shuō)了。Sakti3則一致力于固態(tài)電池的研發(fā)，要在各方面超越傳統(tǒng)鋰電池：它更安全，即使將電池劈成兩半或放在高溫環(huán)境，電池也仍能繼續(xù)工作；電池能量密度也更大，相比目前最好的鋰電池，提升了一倍多，差不多達(dá)到每升1100瓦，用在智能手表上，續(xù)航能從3.5小時(shí)提升到9小時(shí)，用在電動(dòng)車上，運(yùn)行里程能從256英里提升到480英里；價(jià)格也更便宜，可以做到每千瓦時(shí)100美元，要遠(yuǎn)低于目前200到300美元的價(jià)格。
此前，加拿大Avestor公司也曾嘗試過研發(fā)固態(tài)鋰電池，很不幸，失敗了，最終2006年正式申請(qǐng)破產(chǎn)。Avestor公司使用一種高分子聚合物分離器，代替電池中的液體電解質(zhì)，但一直沒有解決安全問題，當(dāng)時(shí)與美國(guó)AT&T合作，將固態(tài)鋰電池安裝在 U-Verse有線電視盒內(nèi)，但在北美地區(qū)發(fā)生過幾起電池燃燒或者爆炸事件。
Sakti3不愿意對(duì)外提及使用了何種電解質(zhì)及其他技術(shù)。從目前的資料來(lái)看，Sakti3的固態(tài)電池采用的是薄膜沉積技術(shù)，這一技術(shù)往往用于光伏太陽(yáng)能電池。電池內(nèi)部沒有液體電解質(zhì)，而是采用了一種“夾層”裝置充當(dāng)電解質(zhì)，保證電離子間的的正常傳輸。
Sakti3公司的創(chuàng)始人Sastry此前就讀于美國(guó)密歇根大學(xué)工程學(xué)系。2006年，他開始研究固態(tài)鋰電池技術(shù)，2007年成立了Sakti3。2009年獲得了來(lái)自Khosla Ventures的200萬(wàn)美元的融資；2010年4月獲得700萬(wàn)美元融資；2010年9月再次獲得來(lái)自通用汽車和Itochu Technology Ventures的420萬(wàn)美元融資。
近兩年來(lái)，選購(gòu)新能源汽車的消費(fèi)者越來(lái)越多，而與之相關(guān)的汽車部件也尤為受到關(guān)注。在這其中，新能源車的電池應(yīng)該是我們最為關(guān)心的部件。那么，我們?cè)谫?gòu)車時(shí)，除了要關(guān)注電池的品牌、續(xù)航、壽命等基本信息，還有一個(gè)性能指標(biāo)我們要格外關(guān)注，那就是電池能量密度。
首先，我們來(lái)說(shuō)說(shuō)什么是電池能量密度。電池能量密度就是電池的平均單位體積或質(zhì)量所釋放出的電能。一般在相同體積下，鋰離子電池的能量密度是鎳鎘電池的2.5倍，是鎳氫電池的1.8倍，因此在電池容量相等的情況下，鋰離子電池就會(huì)比鎳鎘、鎳氫電池的體積更小，重量更輕。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，電池的能量密度和鈣片中的鈣含量一樣，相同體積或重量下，能量密度越高提供的電能也就越多，續(xù)航相對(duì)也越長(zhǎng)，提高電池能量密度等于增加了車輛續(xù)航。
此外，作為影響續(xù)航里程的重要指標(biāo)，能量密度也是電池性能以及電動(dòng)車?yán)m(xù)航影響的關(guān)鍵，電池的能量密度越大，對(duì)于車輛續(xù)航里程而言的話就越長(zhǎng)，電池的能量密度決定了電動(dòng)汽車的最大行駛里程。電池能量密度的提升，是一個(gè)緩慢的過程，所以提高電池的能量密度也是目前電池研發(fā)中的重中之重。
不難看出，電池的能量密度對(duì)于車輛來(lái)說(shuō)是非常重要的指標(biāo)，能量密度是評(píng)價(jià)電動(dòng)汽車的能量源是否能滿足預(yù)定的續(xù)駛里程的重要指標(biāo)。所以，當(dāng)我們?cè)谶x購(gòu)新能源汽車時(shí)，也應(yīng)多關(guān)注一下電池能量密度，畢竟它和我們的續(xù)航里程息息相關(guān)。
