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英国戴森公司研发新型固态锂电池

发布时间:2016-09-07

近日,英国富豪詹姆斯·戴森(James Dyson)宣布,他将投资14亿美元建立一座电池厂,推进电池技术的发展。

  这对戴森和以他名字命名的公司来说是一场豪赌,外界关注的是他们将会生产什么类型的电池。

  戴森公司是一家为吸尘器、洗衣机、自动吸尘器以及手持吸尘器设计与研发新技术的公司。戴森公司曾在去年以9000万美金收购固态电池企业Sakti3,在收购Sakti3时,戴森本人提到他将会投资近10亿美元去大批量生产固态电池。固态电池是一种使用固体电极和固体电解液的电池,该技术理论已十分完善,但还未商业化,其棘手之处在于改进生产工艺和降低生产成本。

  广泛应用于大多数消费电子产品和电动汽车中的锂离子电池,是一种二次电池,它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。而Sakti3公司的固态电池采用薄膜沉积技术进行生产,电池内部没有液体电解质,取而代之的是一种“夹层”装置,该“夹层”既能充当隔离器,阻止正负电极的接触反应;又能充当电解质,保证电离子间的的正常传输。

  全固态电池有一个很突出的优点,安全性比液态锂电池要高许多,不易发生爆炸。由于锂离子电池的电解液为有机液体,在高温下发生副反应、氧化分解、产生气体、发生燃烧的倾向都会加剧。而固态电池中间的电解质全是固体,而非液态,因此不会出现上述问题。

  使用全固态电解质后,锂离子电池的适用材料体系也会发生改变,最为核心的一点是可以不必使用嵌锂的石墨负极,而是直接使用金属锂来做负极,这样可以明显减轻负极材料的用量,使得电池的能量密度有明显提高。而能量密度的提高则有利于把电池做得更加轻便。

  此外,还有一个特点非常值得期待,全固态电池可以经过进一步的优化,变成柔性电池。全固态电池在轻薄化后,再通过使用适当的封装材料,制成的电池可经受几百到几千次的弯曲而保证性能基本不衰减,从而带来更多的功能和体验。

  去年,Sakti3称已制造出能量密度达每公升1.1千瓦时的电池,这一能量密度要比锂离子电池的高大约50%,电池蓄电量是特斯拉现在使用的锂电池的两倍,如果其能降低生产成本并把电池容量扩充到汽车使用级别,将会对特斯拉造成非常大的威胁。

  虽然固态电池的优势颇多,但从目前的研发成果来看,情况并不乐观。专家估计,即使是最普通的真空吸尘器如果采用固态电池技术,也将耗资2000美元。

  内业专家马斯克曾表明自己并不看好固态电池的前景,分析师们也一致认为未来十年内看不到固态电池广泛应用的希望。此外,Tesla已经在Nevada Gigafactory投入50亿美元建造超大锂离子电池厂,据称可让锂电池的生产成本下降30%。


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