续航瓶颈在哪里五大超级电池技术一览新时代

电池续航力的提升决定着的命运，科研人员在追求化学与材料的新发现，车企与电池供应商在合力降低成本增加能量。在不断涌现的新技术中，替代锂离子化学成分的各种研究大量投入，有一些成为了热门应用和解决方案。

一、五大电池技术商业前景可期

1.麻省理工学院：半固态锂液流电池

美国麻省辽宁绝对核心、外援哈德森得到了本场比赛的第5个犯规。30秒之后理工学院的研究人员与一家名为24M的衍生公司合作，开发出一种制造的先进工艺：半固态锂液流电池，不仅有望显著降低生产成本，还能提高电池性能，使其更易于回收。

24M公司的创始人是麻省理工学院教授、A12 电池公司前创始人之一蒋业明。蒋业明这个名字在电池界很知名，在全球材料科学家中排名66位。算是电池行业的世界顶级专家。他除了搞磷酸铁以外，还与同事于5年前提出了 半固态液流电池 概念，这些年他一直在做商用努力。

人们不断寻找正极和负极材料，提升能量密度，干电池、镍镉电池还是池，无论材料怎么升级，传统电池对活性物质的利用率很低，能够产生电能的物质被包裹在必须的非活性物质之中。在常见的锂电池里面，锂材料只含电池重量的2%左右，这些非活性物质增加了电池成本，降低了活性物质的利用率。因为传统电池的这些弱点，诞生了液流电池。液流电池可以视为一个独立的大电池，正负极电解液分别存放，集中反应产生电能。这样无需昂贵的附加材料，可以大大提升效率。

既然液流电池这么好，效率这么高，为什么还没有被广泛采用呢？因为液流电池的缺点也很多。目前液流电池的浓度有限制，虽然理论上效率比传统电池要高，但是溶液浓度低、能量密度和功率密度并没有优势，价格也不算便宜。溶液本身能量密度就低，再加上装溶液的罐子、抽送溶液的泵等附加装置，液流电池整个系统综合算下来效能就更差。

所以，蒋业明开发出来了半固态锂液流电池。这种液流电池不用溶液，用细小的锂化合物粒子与液体电解液混合形成的泥浆。因为这种泥浆的能量密度可以做的比溶液高，于是液流电池的大容量优势就有了，在蒋业明在麻省理工写论文的时候，他的半固态液流电池的能量已经可以达到500WH/L。

这种电池的原理其实很简单。电极是细小的锂化合物粒子与液体电解液混合形成的泥浆，电池使用两束泥浆流，一束带正电，一束带负电，两束泥浆都通过铝集电器和铜集电器，两个集电器之间有一个能透水的膜。当两束泥浆通过膜时，会交换锂离子，导致电流在外部流动。为了重新给电池充电，只需要施加电压让离子后退穿过膜即可。这样，它的正极负极的材料利用率比传统电池高的多，只要一层膜就够了，用的各种材料也比传统电池从外国舶来品到中国火热行业便宜的多。而且，半固态锂液流电池可以做成柔性的(可以想象成塑料袋包着两团泥浆)，不仅可弯曲、折迭，即使被子弹穿过也不会受损，安全性耐用性都有很大优势。

半固态液流电池

理论上，半固态锂液流电池的能量密度更高，价格更低，更安全，具有美好的前景。但是，这种东西的原理和结构与现在的电池完全不同，生产线设计、质量控制、测试标准、量产工艺这些东西都得从头摸索。于是，这些年蒋业明的24M公司就一直在做从实验室到量产的事情，解决新结构电池量产中遇到的各种问题，逐渐形成了一条手工生产线。到后来，他们手动生产一块大小的单元只需6分钟。经过摸索，团队对生产工艺反复改进，最终打造出了工业化生产平台，让电池的能量密度和生产速度都发生了质的变化。