之前曾有報(bào)道稱,MIT一家初創(chuàng)公司SolidEnergy研發(fā)的固態(tài)電解質(zhì)技術(shù)已經(jīng)正式商用,同時(shí)鋰金屬將作為陽極出現(xiàn)在未來高能量密度的充電電池上。同時(shí),該公司還表示到2016年,SolidEnergy及其合作伙伴將針對智能手機(jī)和可穿戴設(shè)備產(chǎn)品推出一款2Ah的商業(yè)電池。此外,按照SolidEnergy的計(jì)劃,2017年還將生產(chǎn)一款20Ah的電動(dòng)汽車電池,能夠提供超過目前鋰電池2倍的續(xù)航里程。
去年,SolidEnergy表示已經(jīng)研制出一塊2Ah的聚合物原型電池,它的能量密度甚至超過了1200瓦時(shí)/升,隨后其負(fù)責(zé)人稱該試驗(yàn)電池的能量密度最高可達(dá)1337瓦時(shí)/升。此外,SolidEnergy開發(fā)的固體聚合離子液態(tài)電解質(zhì)(SPIL)使得超薄的鋰金屬陽極得以使用,相比由傳統(tǒng)石墨和復(fù)合硅作陽極的電池,單位體積的能量密度分別增加了50%和30%。
SolidEnergy這項(xiàng)技術(shù)的核心在于上面提到的固體聚合物離子液態(tài)電解質(zhì)SPIL,該技術(shù)在MIT的實(shí)驗(yàn)室中誕生,同時(shí)也得到了MIT的授權(quán)認(rèn)證。
SolidEnergy研發(fā)的這款原型電池由陰極,SPIL電解質(zhì)和固態(tài)聚合物包裹的鋰金屬陽極組成。同時(shí),這款創(chuàng)新的SPIL電解質(zhì)由液態(tài)離子和液態(tài)聚合物構(gòu)成,它強(qiáng)大的溫控能力能夠?yàn)殡姵氐恼9ぷ魈峁┌踩⒎秶^廣的環(huán)境溫度;此外,被固態(tài)聚合物包裹的金屬鋰作為陽極,能夠提高電池的能量密度和循環(huán)使用次數(shù),電解液中的抑制鋰枝晶產(chǎn)生的添加劑同樣能夠提高該電池的安全性。
據(jù)了解,SPIL電解液中的聚合物和液態(tài)鋰離子都具有兩種相似的特性:1. 水汽壓較低;2. 耐高溫(最高承受溫度為300℃)。大家都知道,如果負(fù)極和電解質(zhì)界面上的電流分布不均勻,會形成鋰枝晶。而鋰枝晶形成的嚴(yán)重后果是可能刺穿電池的隔膜而引起短路,生成大量的熱使電池著火, 甚至發(fā)生爆炸。所以,金屬鋰陽極表面覆蓋的固態(tài)聚合物以及抑制枝晶產(chǎn)生的添加劑都能保證能量密度提高的同時(shí),電池的安全性并不會打折扣。
考慮到目前主機(jī)廠都在布局價(jià)格在3萬美金,但續(xù)航里程可達(dá)320公里的純電動(dòng)汽車,那么SolidEnergy的新型聚合物電池似乎出現(xiàn)的恰到好處。按照它的規(guī)劃,2017年即將針對EV推出的20Ah電池,能夠達(dá)到目前大部分主流電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航的2倍之多。前幾天,博世高層在接受記者采訪時(shí)表示,未來電動(dòng)汽車電池的成本只有目前一半,但能量密度卻是目前主流產(chǎn)品的一倍,加上特斯拉超級電池工廠的“攪局”,這些都有助于廉價(jià)高續(xù)航純電動(dòng)汽車產(chǎn)品成為主流。