美国颠覆性电池突破?华裔大牛发明3件套,液电竟续航1600公里!

你好啊吖 2024-02-23 15:14:18

你能想像出一种液体锂电池可以跑1600公里么?就连正在研发中的丰田,也不敢说出这样的话来,2024版的特斯拉 Model 3,终于有了六百多公里的续航里程,这让他们欲哭无泪。然而,美国一家新兴企业,于二月十三日宣布,他们研发出了一项革命性的电池技术,不仅从根本上解决了锂枝晶的问题,而且在安全性、循环寿命、能量密度等方面都得到了极大的提升,达到了1600 km的续航里程,这是否已经超越了目前市面上的所有锂盐电池,以及那些还在研发中的固态电池呢?这条消息可靠吗?

这家公司叫24 M,总部设在美国马萨诸塞州剑桥,许多人或许不太了解,但其创办人蒋业明,在行业内却是如雷贯耳。蒋业明是台湾人,目前是麻省理工学院材料研究所的教授,2009年被美国工程院院士,谷歌上的 H指数高达107,被引用107篇,被引用四万多次,在材料学方面,他是一位非常有名的数学家。

24 M推出了一种全新的电解液 Eternalyte,它是一种全新的、面向锂离子电池的电解液,能够极大地提升其在电动汽车、储能及消费类电子产品中的使用寿命和倍率性能。将 Eternalyte与其最新研发的 ETOP及 Impervio技术组合在一起,可以说是一种“三位一体”的锂离子电池,是一种极具竞争力的新型电池技术。

听不懂?那么,这三辆车又有什么特别的地方?

第一个“ETOP”,顾名思义,就是将电极直接放入电池中,而不需要额外的组件。现有的锂离子电池采用单电池结构,其内部包含大量的支撑体或塑料,导致其质量、生产成本及能量密度均较低。

ETOP消除了电池中多余的材料,提高了电池的能量密度,并提高了电池的能量密度,达到了70%以上。

简单来说,就拿特斯拉 Model Y来说,2170电池就是4400块,也就是说,4680块电池就是830块,通过 ETOP技术,可以将电池的外壳和辅助材料全部去除,然后将电极排列在内部,这样的话,能量密度将会大大提升。

第二辆“Impervio”是一种新的电池隔膜,它采用了一种特殊的技术,可以防止锂枝晶的增长,并且可以对电池进行连续监测,在可能出现的短路前对其进行放电或断电,以此来保证电池的安全性。

隔膜是电池的核心部件,它将正极和负极的电解质隔离开来,一旦锂枝晶穿透了隔膜,将会造成灾难性的后果。

24 M与未采用 Impervio隔离膜的参考电池进行了比较,其中正电极被污染,负电极上的铜被有意地暴露出来,而采用 Impervio隔离膜的电池,却能有效地抑制树枝状的增长,毫无问题。

第三个选择, Eternallyte电解质,就是一种廉价的锂金属负极材料。

当前主流锂离子电池所使用的石墨类正极材料,其理论比容量仅372 mAh/g,而金属锂负极可达到3860 mAh/g,被视为最具潜力的锂离子电池。然而,金属锂离子电池存在着锂枝晶等问题,而与之配套的液体电解液,在充放电过程中的循环稳定性也非常差,特别是在充放电过程中,更是直接导致了电池的报废。

而 Eternallyte就是最好的解决方案,配合 Impervio技术,可以彻底防止锂枝晶的生成,从而在极低内阻的情况下,达到了极好的循环稳定性。

为此,24 M对采用 Eternallyte电解液的金属锂电池进行了试验,获得391 Wh/kg和350 Wh/kg的 ETOP电池,1次充放电500次以上后,电池容量仍维持83%,即续航1600 km,全寿命可达80万 km。

我不知道24 M是怎么做到这一点的,虽然350 Wh/kg不太可能达到这个数值,但如果采用金属锂负极的话,很有可能会让电池的能量密度提升两到三倍。

本项目拟采用锂-锂基标准电池,通过4 C持续充放电试验,验证不同的锂负极修饰方式对其循环稳定性及过电势的影响,达到3000次无短路、无内阻增加的目的。这也就意味着,其在高速充放电过程中,将会拥有非常优秀的倍率特性,即在高速充放电时,能够达到极快的充电速度。

这也太牛逼了吧?如果24 M真能做到这一点,那就意味着24 M将成为一种全新的电解液,将24 M的24 M电池集成在一起,将彻底解决当前锂负极材料在安全性、循环寿命、倍率等方面存在的问题。

但24 M真的这么牛逼吗,一个新成立的公司,什么都没有,就想颠覆现在的市场,超越锂离子电池,这也太不自量力了吧?至于 Impervio膜片和 Eternallyte电解液,我暂时还没有查到,24 M公司对此也是守口如瓶,不知道是不是为了保密,还是为了吸引更多的投资者。

现在24 M的资料并不多,他们打算在今年进行量产示范,明年或者后年完全投入市场。我看过不少新的电池产品,都是非常机密的,像美国的量子科技,日本的丰田,台湾的辉能,甚至中国的一些大公司,都不愿意透露任何信息,只说性能,不说数据,这也是因为市场的竞争太过激烈,最后的胜利者,也就是那么一两项,随着市场对电池的需求量越来越大,新电池的研究也越来越多,越来越多的新产品出现,新的技术,新的技术,新的产品,都在不断的研发中。

24 M创办人蒋业明表示,过去三十年来,传统的电池制程一直未变,廿四 M完全革新了制程与电池/电池组的设计,创造出一套全新的电池解决方案,使得未来的新科技,例如锂金属负极电池。他似乎对自己的技术很有信心,甚至可以说是一场革命性的革命,不管是新能源汽车,还是新能源汽车,又或者是新能源汽车,都还只是一个刚刚开始的领域。无论结果如何,这一次的探险,对于24 M来说,都是一笔巨大的财富。

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