“半固體”鋰電池：成本低性能高易回收

“半固體電池”概念是相對(duì)于之前的“液流電池”而提出來(lái)的一種電池新概念。“液流電池”是指以帶有細(xì)微顆粒的懸浮液作為電極，通過(guò)泵送的方式在電池中循環(huán)，而“半固體電池”電極材料不流動(dòng)，是一種類(lèi)似于半固態(tài)的膠體懸浮液。不同于標(biāo)準(zhǔn)工藝需要在襯底材料上添加液態(tài)涂層，然后等材料干后才能開(kāi)始下一道工序，新方法讓電極材料始終處于液態(tài)，根本不需要干燥。

但分析表明，液流電池系統(tǒng)適合于低能量密度電池，對(duì)于鋰離子電池這樣的高能量密度設(shè)備而言，意味著成本的增加。“半固體電池”該系統(tǒng)通過(guò)使用更少但更厚的電極，將傳統(tǒng)電池結(jié)構(gòu)中的分層數(shù)量以及非功能性材料的用量減少了80%。新工藝極大地簡(jiǎn)化了制造過(guò)程，生產(chǎn)成本可降低一半。電池具有柔性并且更加耐用，不僅可彎曲、折疊，即使被子彈穿過(guò)也不會(huì)受損。這種方法還可以按比例擴(kuò)大生產(chǎn)，據(jù)估計(jì)，到2020年，每千瓦時(shí)容量的成本將降至100美元以下。

目前美國(guó)麻省理工學(xué)院的研究人員與一家名為24m的華人科學(xué)家蔣業(yè)明領(lǐng)導(dǎo)的衍生公司合作，日前正在開(kāi)發(fā)制造這種"半固態(tài)"鋰離子電池的先進(jìn)工藝，不僅有望顯著降低生產(chǎn)成本，還能提高電池性能，使其更易于回收。24m公司已經(jīng)在原型生產(chǎn)線上制造了大約10000塊這樣的電池，其中大部分正在接受3個(gè)工業(yè)合作伙伴的測(cè)試，包括泰國(guó)的一家石油公司和日本重型設(shè)備制造商ihi株式會(huì)社。新工藝已獲得8項(xiàng)專(zhuān)利，另有75項(xiàng)專(zhuān)利正在接受評(píng)審。

國(guó)內(nèi)企業(yè)目前也將準(zhǔn)備進(jìn)入這個(gè)行業(yè)的研究，深圳市海雷新能源有限公司已經(jīng)在這個(gè)方面投入了大量的人力物力準(zhǔn)備占領(lǐng)這個(gè)鋰電池行業(yè)的橋頭堡，為企業(yè)的未來(lái)發(fā)展掌握一項(xiàng)核心技術(shù)，提高公司的核心競(jìng)爭(zhēng)力。