24M半固态锂电池颠覆传统设计-电子工程世界

当所有人都在为特斯拉的“超级工厂”计划拍案叫绝时，美国马萨诸塞州的一家低调而神秘的初创公司24M也“不甘寂寞”，于近日推出了一款新型半固态锂电池。

半固态锂电池可以理解为可流动的半固态或可缩合的液态的合成物，即固相和液相的混合材料，例如，颗粒悬浮液、胶体悬浮液、乳化液、凝胶及胶束等材料。

研究人员称，既要让电池储存更多能量，同时还要收缩电池中的其它材料，使电池体积更小，那么只有在电池电极上“做文章”。众所周知，电极就是电池的心脏，主要用于充电和放电。电极之间的隔板可以保持阳极和阴极的隔离；电流收集器则可以从外部电池电路接收电子。

经过一系列实验，24M发现了一种方法，可以减少80%没有能量储存作用的“非活性”材料，而且电极厚度比普通锂电池增加了5倍。如果将标准锂电池的横截面比喻成一个复杂的“七层饼”，那么24M锂电池横截面类似一个有着很大阳极和阴极的“双层饼”。

使用更厚的电极后，锂电池单元还能够储存更多的能量、提升整体电池的性能并降低成本。据悉，24M半固态锂电池成本仅为目前市面上的普通锂电池的一半，但其却能让电动车一次充电续航里程加倍。

在能量存储领域，厂家通常采取两种方法来降低电池成本，一种是大批量生产，另一种是发明新的化学反应（仅供实验室里研究，不能商用）。而24M则颠覆了传统思路，以完全不同的方式来设计及制造电池。

24M公司CEO Throop Wilder称，该公司一直致力于通过使用创新方案来研发超低成本电池，以满足国家电网和电动车的需求。到2020年，其锂电池成本预计将低于100美元/千瓦时。

由于普通锂电池在制造过程中通常使用R2R处理工艺，这需要将一块具有薄湿涂层的电极材料和一个薄金属箔结合，然后在大干燥箱中干燥所述电极。当薄电极最终干燥硬化，就能将它们结合到一起来制造电池和补充液体电解质。

上述方法较为复杂，且需要花费较长的时间，也限制了其生产规模的扩大。24M的工厂省去了大型干燥装置，减少了制造工序，以更加灵活的模块化方式来制造电池，相比生产普通电池的工厂，其前期投资仅为前者的十分之一，生产电池所需时间也仅为前者的五分之一，此外，其制造出来的半固态电池也更加环保。

24M公司于 2010年成立，该公司由美国麻省理工学院的首席科学家蒋业明教授（音译，英文名Yet-Ming Chiang）及Throop Wilder等人创办，截至目前该公司已完成两轮融资，募集资金达到5,000万美元。

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