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94岁发明家推出高能量密度固态锂电池

2017-03-03 09:25
魏丁小陆
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北京时间3月2日消息,据electrek网站报道,约翰·古迪纳夫(John Goodenough)被认为是锂电池的发明人之一,他领导的来自德克萨斯大学奥斯汀分校科克雷尔工程学院(Cockrell School of Engineering)的研究团队,最近刚刚发布了一项新的研究成果。这项研究成果被描述为固态电池领域一项新的“突破”。

“突破”一类的词汇在电池领域出现,通常会让人感到有些过于夸张。但约翰·古迪纳夫领导进行的这项研究成果,完全算得上是电池领域的一项重大“突破”。

通常认为,固态电池的安全性能远高于普通的锂离子电池,而且固态电池还具有更高的能量密度潜力。但截至目前,还没有任何公司具备在一个有吸引力的价格点上大批量生产固态电池的能力。

现在,已经有几家企业开始在固态电池领域投资并准备向市场提供产品,其中就包括Dyson公司。此前,Dyson公司斥资9000万美元(约合人民币6.1亿)收购了来自美国密歇根州的固态电池初创企业Sakti3公司,并计划再投资10亿美元(约合人民币68亿)来建造一座具有行业影响力的固体电池制造工厂。另外,博世(Bosch)公司也计划在该技术领域投资。据了解,博世公司计划生产功率为50Kwh的固态电池组(可以保证一辆紧凑型电动车的续航里程(参配、图片、询价) 达到200英里或320公里以上),而电池组自身重量可以低于200千克。

但需要再次强调的是,价格成本和寿命周期依然是固态电池技术面临的瓶颈问题。

作为一位94岁高龄的科研工作者,约翰·古迪纳夫正在与另一位高级研究员玛丽亚·海伦娜·布拉加(Maria Helena Braga)合作开展研究。两位研究者最近在科技期刊《能源与环境科学》上发表文章称,他们已经发现了部分可以解决固体电池技术瓶颈问题的方法。

对于自己的最新发现,约翰·古迪纳夫表示:“成本、安全性能、能量密度、充放电比率以及电池循环寿命,都是电动车发展中备受关注的制约因素。我们相信自己的发现,可以解决电池领域目前存在的许多固有问题”。

事实上,约翰·古迪纳夫的研究团队成功研制了一种使用玻璃态电解质的固态电池,而且这种新电池可以使用碱金属作为阳极。据了解,这些新材料可以克服快速充电时电池电解液出现枝晶生长的问题。

这项新发明同样也能够有效降低固态电池大规模生产过程中的成本。

对于新研制的电解质,另一位研究者布拉加则表示:“这种玻璃态电解质可以允许电池采用价格成本较低的金属钠来代替传统的金属锂。金属钠通常从海水中提炼得到,具有非常广泛的应用前景”。

两位研究者还对这款采用新技术制备的原型固态电池给予了高度评价。与传统锂电池相比,这种新型固态电池具备“三倍以上的能量密度”,循环周期1200次以上仍具有较低的电阻。此外,这种电池还可以在“零上20摄氏度至零下60摄氏度”的环境温度下正常工作。

目前,德克萨斯大学奥斯汀分校的技术商业化办公室正在为这项新技术申请专利。而古迪纳夫和布拉加也正在为实现下一个目标继续开展工作。两位研究者准备尽快实现这种电池在电动车和固定式能源存储系统中的实践化应用。

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