中國儲能網(wǎng)訊: 研究人員正在試驗一些想法,可以使電池比今天改進很多,這會帶來買得起的電動汽車,也可以帶來更便宜的方式,以儲存太陽能發(fā)電,供夜間使用。但是,很多這些方法都有一個共同點:它們不實用,缺點就是現(xiàn)有的電池電解液。
電池制造商:這個組件屬于一項新的更便宜的工藝,可以制備離子液體(左上),大大提高電池的存儲容量。來源:麻省理工科技創(chuàng)業(yè)
杰里•馬?。↗erry Martin)是科羅拉多州(Colorado)一家小型初創(chuàng)公司的首席執(zhí)行官,也是聯(lián)合創(chuàng)始人,他說,他的公司,也就是博爾德•埃奧尼克公司(Boulder Ionics),正在開發(fā)一種電解質,可以制成高性能電池。這種電解質是用離子液體制成,這種液體鹽會在低于100攝氏度時溶化,這種電解質可運行于很高的電壓和溫度,不易燃,不揮發(fā)。制備離子液體通常很昂貴,但是博爾德•埃奧尼克公司正在開發(fā)一種更便宜的制造工藝。
取代傳統(tǒng)的電解質,采用離子液體,可能會加倍提高超級電容器的儲能容量,因為可以使它們充電時達到更高的電壓。這就可以取代汽車中的起動機電池,采用一塊手電筒大小的電池就行,馬丁說。
這種電解質也有助于提高鋰離子電池的存儲容量,這種電池用于電動汽車和手機;這種電解質還有助于使可充電金屬-空氣電池更實用。從理論上說,這種電池可以存儲10倍多的電力,這是對比傳統(tǒng)鋰離子電池而言。
博爾德•埃奧尼克公司成立剛剛一年半,但已制成而且演示了工藝所需的關鍵設備,也用它們?yōu)殡姵刂圃焐淘u估樣本。今年早些時候,公司籌集到430萬美元的風險資本。
馬丁說,他公司的工藝實際上可制備離子液體,這種離子液體便宜于傳統(tǒng)電解質,這是從每瓦時儲能而言,是指它們制成的電池。
公司降低制造成本,有兩條主要途徑。首先,它從批處理工藝轉向連續(xù)工藝。這就要快得多,只需六分鐘就可制備離子液體電解質,相比之下,傳統(tǒng)工藝需要三天,而且,新工藝也使公司以可以生產(chǎn)更多的材料,采用的是給定尺度的設備,這就降低了資本成本。不需要建立大型化工廠,就可制備足夠的離子液體,供應10萬輛電動汽車,需要的空間只有一個客廳大小,馬丁說。
這種連續(xù)工藝也使博爾德•埃奧尼克公司可以更精確地控制所涉及的化學反應,減少雜質。馬丁說,這就不必要使用昂貴的凈化步驟。但是,擴大連續(xù)生產(chǎn)會證明是一個挑戰(zhàn)。
要用于超級電容器,這種新的離子液體電解質只需簡單地取代傳統(tǒng)電解質。“這幾乎是一種插入式更換,可兼容現(xiàn)有的生產(chǎn)線,”馬丁說。但是,電池制造商需要采用新的電極材料,這種材料可在高電壓下運行,這就可以利用離子液體的高電壓電阻,用于鋰離子電池。
離子液體適用于可充電金屬-空氣電池,因為這種電池的電解質暴露在空氣中,而且離子液體不揮發(fā)。至少有一家公司,就是流體能量公司(Fluidic Energy),希望制作實用的金屬-空氣電池,這就需要使用離子液體。