約翰·古迪納夫 (John Goodenough) 被認為是鋰電池的發(fā)明人之一，他領導的來自德克薩斯大學奧斯汀分校科克雷爾工程學院 (Cockrell School of Engineering) 的研究團隊，最近剛剛發(fā)布了一項新的研究成果。這項研究成果被描述為固態(tài)電池領域一項新的“突破”。

“突破”一類的詞匯在電池領域出現(xiàn)，通常會讓人感到有些過于夸張。但約翰·古迪納夫領導進行的這項研究成果，完全算得上是電池領域的一項重大“突破”。

通常認為，固態(tài)電池的安全性能遠高于普通的鋰離子電池，而且固態(tài)電池還具有更高的能量密度潛力。但截至目前，還沒有任何公司具備在一個有吸引力的價格點上大批量生產(chǎn)固態(tài)電池的能力。

現(xiàn)在，已經(jīng)有幾家企業(yè)開始在固態(tài)電池領域投資并準備向市場提供產(chǎn)品，其中就包括 Dyson 公司。此前，Dyson 公司斥資 9,000 萬美元 (約合人民幣 6.1 億) 收購了來自美國密歇根州的固態(tài)電池初創(chuàng)企業(yè) Sakti3 公司，并計劃再投資 10 億美元 (約合人民幣 68 億) 來建造一座具有行業(yè)影響力的固體電池制造工廠。另外，博世 (Bosch) 公司也計劃在該技術領域投資。據(jù)了解，博世公司計劃生產(chǎn)功率為 50Kwh 的固態(tài)電池組 (可以保證一輛緊湊型電動車的續(xù)航里程 (參配、圖片、詢價) 達到 200 英里或 320 公里以上)，而電池組自身重量可以低于 200 千克。

但需要再次強調(diào)的是，價格成本和壽命周期依然是固態(tài)電池技術面臨的瓶頸問題。

作為一位 94 歲高齡的科研工作者，約翰·古迪納夫正在與另一位高級研究員瑪麗亞·海倫娜·布拉加 (Maria Helena Braga) 合作開展研究。兩位研究者最近在科技期刊《能源與環(huán)境科學》上發(fā)表文章稱，他們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了部分可以解決固體電池技術瓶頸問題的方法。

對于自己的最新發(fā)現(xiàn)，約翰·古迪納夫表示：“成本、安全性能、能量密度、充放電比率以及電池循環(huán)壽命，都是電動車發(fā)展中備受關注的制約因素。我們相信自己的發(fā)現(xiàn)，可以解決電池領域目前存在的許多固有問題”。

事實上，約翰·古迪納夫的研究團隊成功研制了一種使用玻璃態(tài)電解質(zhì)的固態(tài)電池，而且這種新電池可以使用堿金屬作為陽極。據(jù)了解，這些新材料可以克服快速充電時電池電解液出現(xiàn)枝晶生長的問題。

這項新發(fā)明同樣也能夠有效降低固態(tài)電池大規(guī)模生產(chǎn)過程中的成本。

對于新研制的電解質(zhì)，另一位研究者布拉加則表示：“這種玻璃態(tài)電解質(zhì)可以允許電池采用價格成本較低的金屬鈉來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬鋰。金屬鈉通常從海水中提煉得到，具有非常廣泛的應用前景”。

兩位研究者還對這款采用新技術制備的原型固態(tài)電池給予了高度評價。與傳統(tǒng)鋰電池相比，這種新型固態(tài)電池具備“三倍以上的能量密度”，循環(huán)周期 1200 次以上仍具有較低的電阻。此外，這種電池還可以在“零上 20 攝氏度至零下 60 攝氏度”的環(huán)境溫度下正常工作。

目前，德克薩斯大學奧斯汀分校的技術商業(yè)化辦公室正在為這項新技術申請專利。而古迪納夫和布拉加也正在為實現(xiàn)下一個目標繼續(xù)開展工作。兩位研究者準備盡快實現(xiàn)這種電池在電動車和固定式能源存儲系統(tǒng)中的實踐化應用。