超级电池技术.doc

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1、超级电池技术电池续航力的提升决定着电动汽车的命运，科研人员在追求化学与材料的新发现，车企与电池供应商在合力降低成本增加能量。在不断涌现的新技术中，替代锂离子化学成分的各种研究大量投入，有一些成为了热门应用和解决方案。一、五大电池技术商业前景可期1.麻省理工学院：半固态锂液流电池美国麻省理工学院的研究人员与一家名为24M的衍生公司合作，开发出一种制造锂离子电池的先进工艺：半固态锂液流电池，不仅有望显著降低生产成本，还能提高电池性能，使其更易于回收。24M公司的创始人是麻省理工学院教授、A123电池公司前创始人

2、之一蒋业明。蒋业明这个名字在电池界很知名，在全球材料科学家中排名66位。算是电池行业的世界顶级专家。他除了搞磷酸铁锂电池以外，还与同事于5年前提出了“半固态液流电池”概念，这些年他一直在做商用努力。人们不断寻找正极和负极材料，提升能量密度，干电池、镣镉电池还是锂电池，无论材料怎么升级，传统电池对活性物质的利用率很低，能够产生电能的物质被包裹在必须的非活性物质之中。在常见的锂电池里面,锂材料只含电池重量的2%左右，这些非活性物质增加了电池成本，降低了活性物质的利用率。因为传统电池的这些弱点，诞生了液流电池。液

3、流电池可以视为一个独立的大电池，正负极电解液分别存放，集中反应产生电能。这样无需昂贵的附加材料,可以大大提升效率。既然液流电池这么好，效率这么高，为什么还没有被广泛采用呢?因为液流电池的缺点也很多。目前液流电池的浓度有限制，虽然理论上效率比传统电池要高，但是溶液浓度低、能量密度和功率密度并没有优势，价格也不算便宜。溶液本身能量密度就低，再加上装溶液的罐子、抽送溶液的泵等附加装置，液流电池整个系统综合算下来效能就更差。所以，蒋业明开发出来了半固态锂液流电池。这种液流电池不用溶液,用细小的锂化合物粒子与液体电解

4、液混合形成的泥浆。因为这种泥浆的能量密度可以做的比溶液高，于是液流电池的大容量优势就有了，在蒋业明在麻省理工写论文的时候，他的半固态液流电池的能量已经可以达到500WH/Lo这种电池的原理其实很简单。电极是细小的锂化合物粒子与液体电解液混合形成的泥浆，电池使用两束泥浆流，一束带正电，一束带负电，两束泥浆都通过铝集电器和铜集电器，两个集电器之间有一个能透水的膜。当两束泥浆通过膜时，会交换锂离子，导致电流在外部流动。为了重新给电池充电，只需要施加电压让离子后退穿过膜即可。这样,它的正极负极的材料利用率比传统电池

5、高的多，只要一层膜就够了，用的各种材料也比传统电池便宜的多。而且，半固态锂液流电池可以做成柔性的（可以想象成塑料袋包着两团泥浆），不仅可弯曲、折迭，即使被子弹穿过也不会受损，安全性耐用性都有很大优势。理论上，半固态锂液流电池的能量密度更高，价格更低，更安全，具有美好的前景。但是，这种东西的原理和结构与现在的电池完全不同，生产线设计、质量控制、测试标准、量产工艺这些东西都得从头摸索。于是，这些年蒋业明的24M公司就一直在做从实验室到量产的事情，解决新结构电池量产中遇到的各种问题，逐渐形成了一条手工生产线。到后

6、来，他们手动生产一块手机电池大小的单元只需6分钟。经过摸索，团队对生产工艺反复改进，最终打造出了工业化生产平台，让电池的能量密度和生产速度都发生了质的变化。24M公司巳经在原型生产线制造了约10000块这样的电池，部分正在接受3个工业合作伙伴的测试，包括泰国的一家石油公司和日本重型设备制造商IHI株式会社。新工艺已获得8项专利，另有75项专利正在接受评审。下一步，蒋业明准备启动第三轮融资，新的资金将用于研发一种机器，能在2・10秒内产出一个电芯。这说明，半固态液流电池已经到了大规模测试阶段了，这个阶段过了就

7、是大规模量产了。液流电池的成本优势、安全优势、容量优势，在我们日常使用的手机、平板上并不突出。反而，这种容量大、便宜、安全性好的电池却是新能源汽车与家庭储能的绝配。电动汽车一旦用上这种电池，价格立即就能平易近人，续航里程也会更长，而且这种电池更安全，不怕普通的碰撞，这对电动车的安全性很有好处。半固态锂液流电池也许真的能闹一场电池革命，也许只要3-5年，电动汽车的世界就会完全不同。（本节部分摘自雷锋网）2,nanoFLOWCELL：液流电池可续航1000公里在3月5口开幕的第85届口内瓦车展上，中欧小国列支敦

8、士登的nanoFLOWCELL不仅带来续航800公里的QUANTF电动超跑，除了酷炫的外表，最大亮点就是采用了锂离子液流电池作为性能电动超跑的推动力,续航里程高达800公里。第一辆原型车最早将在2015年上路行驶。液流电池将电化学蓄电池以及燃料电池的各个方面相结合，相比为当今电动汽车提供动力的锂离子电池技术而言，其性能高出4倍。新型液流电池除了在价格和行驶里程上具有显著优势外，还比目前汽车上使用的电池更加安全，更