24M锂电池颠覆性突破? 中国公牛发明了三件套,液力射程1600公里?

小夏 家居 更新 2024-02-17

你能想象一个续航里程为1600公里的液态锂电池吗? 还在研发中的固态电池领头羊丰田不敢这么说,特斯拉Model 3 2024版终于有了600的续航,此时已经哭晕倒在厕所里了。 不过,美国一家创业公司2月13日宣布,他们已经开发出一种颠覆性的电池技术,彻底解决了锂枝晶的问题,提高了锂金属电池的安全性、循环寿命和能量密度,可以生产出续航里程可达1600公里的电池组。 那么这个消息可信与否,这种电池什么时候投入使用呢?

这家公司位于马萨诸塞州剑桥市,24m,很多人可能并不熟悉,但说到创始人江业明,业界却是家喻户晓的。 江业明出生于台湾,现为麻省理工学院材料系教授,2009年当选为美国国家工程院院士,谷歌学术h指数达到107,即至少有107篇文章被引用至少107次,总引用次数超过4万次, 而且他是材料领域知名的公牛。

24M宣布的颠覆性电池技术是专为锂金属电池开发的革命性新型电解液Eternalyte,可显著提高锂金属电池在电动汽车、储能和消费类应用中的循环寿命和倍率能力。 将ETERNALYTE与公司最近开发的ETOP和IMPERVIO技术相结合,为锂离子电池提供了三驾马车,为可持续能源的未来提供了一套出色的电池技术。

不是无意识吗? 那么这些三驾马车是怎么回事,它们有什么特别之处呢?

第一个托架etop,直译为电极到电池组技术,是指将电极直接封装到电池组中,无需单独的电池和模块。 目前的锂离子电池使用单节电池构建块和电池组,外壳内部有大量的支撑金属和塑料,增加了重量和制造成本,降低了能量密度。

ETOP去除了这些不必要的材料,在降低成本的同时实现了最高的能量密度,包装效率超过70%,这是目前最高的包装级体积利用率。

总之,像特斯拉Model Y的2170电池,电池组里有4400块电池,4680里有830块电池。

第二节车厢 impervio 是一种新型电池隔膜,它使用专有技术来阻止锂枝晶的生长,并通过在潜在短路发生之前持续监控电池放电和关闭来实现整个电池组的安全。

隔膜是电池最关键的部件,如果正负极电解质分离,锂枝晶会刺穿隔膜,从而导致灾难性事件。

24m 是针对未使用 Impervio 隔膜的基准电池进行的测试,包括正极被不锈钢污染,故意将铜暴露在负极上,其他电池很快短路,而使用 Impervio 隔膜的电池抑制了枝晶生长,没有任何问题。

第三种三驾马车是永恒电解质,是专门用于锂金属阳极的低成本解决方案。

目前主流锂离子电池采用石墨负极,理论容量仅为372mAh g,而锂金属负极高达3860mAh g,被认为是锂电池的终极解决方案。 然而,锂金属负极电池的锂枝晶问题一直没有得到解决,与锂金属负极一起使用的液体电解液的循环寿命也极差,尤其是快充更是惨不忍睹,导致电池很快报废。

Eternalallyte完美地解决了这个问题,当与Impervio结合使用时,它完全阻止了所有锂枝晶的生长,实现了极好的循环性能和极低的内阻。

为了证明这一点,24M测试了一种使用永续电解质的锂金属电池,电池能量密度为391Wh kg,ETOP封装电池组为350Wh kg,在1C充放电倍率下循环500多次,仍保持83%的容量,这意味着每次充电可以行驶1,600公里,整个生命周期可以行驶800,000公里。

我对这个关键指标有点怀疑,我不知道24m是怎么计算出来的,因为350Wh千克似乎达不到这个标准,但是电池金属外壳的大量减少和锂金属阳极的使用确实可以导致电池能量密度的大幅增加, 也可以将其增加一倍或三倍。

另一项测试是使用Li-Li基电池,这是一种标准测试电池,用于测试不同锂阳极改性方法对循环稳定性和锂沉积过电位的影响,在连续4C速率充放电时,可以实现3000次以上的循环,而不会短路或增加内阻。 这意味着它具有极好的倍率性能,即在高倍率充放电条件下的性能,可以实现快速充电。

是不是太厉害了? 如果真的能达到如此优异的性能,那么这也许真的像24m说的,它是一种革命性的新型电解质,而采用24m电池技术的三驾马车,可以彻底解决目前锂金属负极面临的各种挑战,包括安全性、循环寿命和倍率能力,打造出更高效、成本更低的下一代锂电池, 让电动汽车可以正式与燃油车进行面对面的肉搏战。

但24m真的这么厉害,一个初创企业,没有产品,只是想颠覆现有的动力电池格局,把锂离子电池拉下来,是不是太自给自足了? 目前,我还没有发现Impervio隔膜和永恒电解质的成分是什么,24m似乎是秘密的,可能是出于保密的原因,但也可能被认为是PPT和吹嘘以吸引投资。

到目前为止,关于24m的信息并不多,他们计划在今年实现量产演示,并在明年或后年将其全面推向市场。 我看到很多新型电池的研发,看似是严格保密的,比如美国的Quantumscape、日本的丰田、台湾的惠能,还有中国的几大巨头,也拒绝透露什么,只谈性能,不谈数据,这可能是因为竞争太激烈,最终的赢家是一两个技术, 未来对电池的巨大需求,已经让新电池的研发白热化,各种技术和方法层出不穷,投入了大量资金,你透露一点,可能已经被别人学过了,那么24m已经发展到什么程度了,外界可能真的一无所知, 并且只能根据他们的话做出判断。

24M创始人江业明表示,传统电池生产的基本工艺30多年来没有改变,24M彻底改变了制造工艺和电池组设计,创造了一套全新的电池解决方案,使锂金属负极电池等下一代技术成为可能。 无论如何,电动汽车、电动飞机和储能才刚刚起步,哪种技术会笑到最后还有待观察。 无论他们成功与否,无论他们成功与否,他们的探索都是最宝贵的财富。

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