曩昔20年间产生的科技腾跃令人张口结舌。核算机现已从功利主义的盒子改变为由金属和玻璃组成的线条明亮的矩形,且小到可以放在口袋里。现在的设备要强壮得多,一款新式智能手表的核算才干比阿波罗登月飞船的都要强壮。但是最盛行的可充电电池锂离子电池也现已但电池技能停滞不前。
由麻省理工学院创业团队在2012年春天兴办的麻省固体动力公司(Solid Energy),于2014年10月下旬对外宣告其电池研制获得国际级打破,其2Ah的电池样品到达1337Wh/L的能量密度,逾越苹果、三星,小米和特斯拉电池2倍,将推翻20多年以来控制消费类电子产品和电动轿车的传统锂离子电池。这一项效果打破了现在国际最高记载,并由美国独立电池测验实验室A123公司验证。
依据动力部,第一代锂电池运用石磨负极,第二代锂电池运用硅负极。第一代和第二代都归于锂离子电池。第三代锂电池会是“逾越锂离子”用更高能量密度的金属负极。尽管许多第三代锂电池包含锂硫和锂空气电池离产业化还很远,由于他们在正极方面有许多根本上的问题,SE用现已产业化的锂钴氧(LCO)正极展现了1337Wh/L的2Ah的电芯能量密度。这是迄今为止最高的电芯能量密度。SE是一个电池资料创业公司,并不好传统的锂离子电池巨子竞赛,而是创始一个新空间,第三代“逾越锂离子电池”电池资料范畴竞赛。
传统的锂离子电池选用石墨负极仅能到达少于600Wh/L的能量密度;先进的硅负极电池仅获得800Wh/L的能量密度,而超薄锂金属负极电池能逾越1000Wh/L的能量密度。尽管现在许多锂金属负极电池例如锂空气、锂硫电池离实践运用还十分远,麻省固体动力公司运用老练的锂钴氧正极,成功的在2Ah的电芯上完成了1337Wh/L的能量密度,并将在2016年大规模运用到消费类电子产品。
相同体积,两倍的容量,相同容量,一半的体积,其本钱仅为传统锂离子电池的80%。未来的手机将薄如信用卡,一次充电能用两倍长的时刻。可穿戴式,比方智能手表的表带便是电池。电动轿车冲一次电能有500英里的航程。
麻省固体动力公司致力于推进人类电子产品和电动轿车电池的推翻,不做正极做负极。正极资料的研制立异周期很快,一般每年有5%的提高,但这是十分零星的由于不同的运用和企业挑选不同的正极。在负极方面,立异相对来说要困难许多,一般每10年到20年才有一次大的打破。这也是为什么电池由负极决议归于哪一代。其专心于开发新一代负极资料并合不同的正极相匹配,包含磷酸铁锂,锂钴氧,和三元资料。未来期望成为一个资料公司将其专有的负极和电解液销售给更多的用不同正极的电池企业。现在现已和多个电池公司和消费类电子公司协作测验电池资料。
现在电池职业有四种电池资料,正极,负极,电解液和隔阂。大部分电池资料企业做正极资料。抢先的电池资料品牌包含三菱化学,日本化学,昭和电工,BASF,Celgar, Umicore和杉杉科技。负极主要是石磨为主,这是一种十分老练的低本钱的产品,能量密度很低。在负极供给商中,简直没有技能差异,他们主要靠降低本钱来竞赛。正极资料主要是传统消费类电子产品用的高能量密度的锂钴氧(LCO)。但新出现的方向是十分多样和零星的,包含磷酸铁锂(LFP)和三元资料包含镍钴铝(NCA),镍钴锰(NCM),锰酸锂(LMO)等,针对不同的运用范畴的需求比方高体积能量密度,高质量能量密度,高放电倍率,长循环寿数,出色的安全功能等,并且在同一个范畴不同的企业也会有不同的配方和资料挑选。比方一个手机和电动轿车对正极资料的需求是十分不一样的。电解液方面也是十分多样,涣散的,不同的范畴,不同的企业有自己的配方,但大部分都迥然不同。隔阂方面,一些核心技能由几家日本和美国企业把握,他们收取比较高的赢利。尽管他们持续主导高端商场,他们的优势和独占位置也在逐步消失,由于许多新的企业很快把握他们的先进技能。
Solid Energy不在拥堵和零星的正极空间竞赛,但他的资料(负极和电解液)是与大多数正极资料兼容。SE省去了隔阂,从而使传统隔阂公司失掉他们的优势。SE主要在电解液和负极上竞赛。SE的超薄金属负极能使的电池规划到达简直“无负极”的状况,供给史无前例的高能量密度,这是SE和其他电池资料公司的最大不同点和优势。而SE的负极有必要需求SE的电解液才干安稳运用。SE的负极和电解液是一套的。正极资料的研制立异周期很快,一般每年有5%的提高,但这是十分零星的由于不同的运用和企业挑选不同的正极。在负极方面,立异相对来说要困难许多,一般每10年到20年才有一次大的打破。这也是为什么电池由负极决议归于哪一代。SE专心于开发新一代负极资料并合不同的正极相匹配,包含磷酸铁锂,锂钴氧和三元资料。
麻省固体动力公司具有麻省理工学院相关专利的全球独家运用权并获得了一系列闻名的科技奖项,包含:美国R&D100奖(科技立异的奥斯卡),美国动力部清洁动力奖,麻省清洁动力委员会奖,麻省理工清洁动力奖。
由麻省理工学院创业团队在2012年春天兴办,公司核心技能是由胡启朝博士(2012年福布斯30位30岁以下出色科学家之一)和MIT唐纳德。赛德维教授(2012年时代周刊国际最有影响力的100人之一)一起研制的固体聚合物离子液(SPIL)锂金属电池资料。