电池知识
锂离子、磷酸铁锂、锰酸锂、新能源
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SolidEnergy用于无人机的锂金属电池
虽然还不是“最优秀”的锂金属电池,但“不错用”的锂金属电池已经开始小量销售了,来自2016年刚推出电池就被看好的SolidEnergy公司。他们已成功将锂金属电池商业化,首先使用在无人机使续航力提高3倍,充一次电能继续飞行1小时。
卒业于麻省理工学院(MIT)的华人科学家胡启朝(QichaoHu)于2012年创立SolidEnergySystems,过去5年一直致力于研究要怎么样提高锂电池的能量密度。2016年八月,该公司研制出“无负极(anode-free)”的锂金属电池,以极轻薄的锂金属箔片替代石墨,电解质则以半固体材料取代锂电池中常见的易燃液体,可在锂金属电极上形成一层薄屏蔽层戒备枝晶(dendrite)形成,两种冲破性技术一举让电池能量密度来到450Wh/Kg、1,200Wh/L。
SolidEnergy的电池在当时可说引起不小轰动,因为没有任何一个研究证明我们可在1、2年内就将锂电池寿命延长2倍,但SolidEnergy产品商业化的障碍比任何研究都还要少,不少拒绝写奇迹电池的人都颤抖着手膜拜。
SolidEnergy在2016年推出的锂金属电池(最右)与其他电池比较
而今朝,虽然还不是大规模量产,但他们实在开始销售锂金属电池了,能量密度比现有锂电池多一倍,也就是说,它的尺寸惟有标准锂电池的一半,但电容量相同;或是尺寸和锂电池相同,但电容量翻倍。
公司首批客户是无人机制造商,光是充一次电就能使无人机继续飞行1小时,反观目前的标配无人机充一次电撑20分钟已经很了不起,锂金属电池不只使无人机飞行的半径新增一倍,倾覆面积还翻了四倍。
前阵子,美国能源部ARPA-E计划负责人PaulAlbertus曾撰文阐述锂金属电池超越锂电池的那天尚需等待十年光景,但胡启朝说,这个标准是指“完美的”锂金属电池,“上得了台面”的锂金属电池今朝已经可以出货了,虽然价格比锂电池还要贵,但无人机制造商为了新增飞行时间愿意付出额外成本。
无人机还只是SolidEnergy打出的第一个市场,他们也瞄准可穿戴设备(如智能手表)、智能手机与电动车市场,虽然想汰换现有材料、将新型电池商业化是非常困难的过程,比如SolidEnergy此前原预计使用于智能手机和可穿戴设备的锂金属电池能在2017年上市,电动车电池则能于今年就绪,但显然没那么容易。
新目标重新评估可穿戴设备的锂金属电池应在2019年问世,电动车电池则要等到2020~2021年。最近,加上刚完成的3,400万美元C轮融资,SolidEnergy成立至今已获得超过5,000万美元资金进行开发,现有投资者包括新加坡淡马锡控股(Temasek)、通用汽车(GeneralMotors)等。
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