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          無人機(jī)電池:這家公司的鋰電池技術(shù)準(zhǔn)備把無人機(jī)送到 2 萬米的高空

          發(fā)布日期:2017-10-08??來源:搜狐我要投稿我要評論

          無人機(jī)電池 鋰電池技術(shù)
           

          目前,電池領(lǐng)域的創(chuàng)新已經(jīng)進(jìn)入了一種擠牙膏的狀態(tài),以硅復(fù)合材料鋰離子電池舉例,一般 700Wh/L,300Wh/kg 便已經(jīng)到頂了,正如 創(chuàng)始人胡啟朝所說,“之前比較大的公司每年可以有 5%、7%的進(jìn)步,但現(xiàn)在已經(jīng)越來越慢,達(dá)到了瓶頸。像三星這樣急于冒進(jìn),就有可能出安全問題。”然而,電池不僅僅只是電池,它更是電子行業(yè)的一個基礎(chǔ),電池瓶頸,已然成了整個電子行業(yè)的瓶頸。
           

          如何解決這個問題?顯然,已經(jīng)不能再用以前的鋰離子材料,而應(yīng)該換用新的材料了。于是,胡啟朝將眼光投向了鋰金屬電池上。胡啟朝表示,“元素周期表里最輕的金屬,用鋰金屬做電池,可以將電池做到很輕很小且能量密度更大。”據(jù)介紹,傳統(tǒng)上每克石墨負(fù)極僅能存 380mAh 的鋰,每克硅與石墨混合負(fù)極能夠存 700mAh 左右的鋰,而每克鋰金屬負(fù)極則能存 3800mAh 的鋰,因此,鋰金屬是鋰離子電池最理想的負(fù)極材料。
           

          無人機(jī)電池 鋰電池技術(shù)
           

          鋰金屬電池的回歸

          而實際上,人們很早就意識到了這一點,對于鋰金屬電池的研究更是最早可以追溯到 1980 年。然而,鋰是一種高度活躍的金屬,它使用時不太安全,經(jīng)常會在充電時出現(xiàn)燃燒、爆裂的情況。除此之外,電解液與鋰金屬的反應(yīng)還形成不穩(wěn)定的固體電解質(zhì)界面層,消耗了電解液與鋰,導(dǎo)致很低的效率。同時,為達(dá)到可接受的循環(huán)壽命(>200),就需要更厚的鋰金屬負(fù)極,會降低能量密度。為此,1991 年,索尼做出了替代鋰金屬電池的第一代商用鋰離子電池,其以石墨為負(fù)極材料,鋰在鋰離子系統(tǒng)中以離子形式存在,而不是金屬形式。2007 年,又做出了以硅石墨復(fù)合材料為負(fù)極的鋰離子電池,替代了第一代鋰離子電池。
           

          不過,胡啟朝告訴動點科技,在人們將注意力轉(zhuǎn)移到鋰離子電池的同時,研究人員也并沒有放棄對鋰金屬電池的研究,“2011 年,人們利用固態(tài)電解質(zhì)代替液態(tài)電解質(zhì)從而解決了鋰金屬電池的安全性問題。”胡啟朝如此表示。據(jù)了解,固態(tài)電解質(zhì)包括聚合物電解質(zhì)和陶瓷電解質(zhì),非易燃性以及非揮發(fā)性使其相比有機(jī)碳酸酯液體電解質(zhì)更加安全。
           

          “然而,固態(tài)電池解決了鋰電池的安全性問題,但也造成了新問題,或者不能在室溫下使用(需要在 80、90 攝氏度以上才能使用),或者就是對生產(chǎn)工藝要求過高,或者只能做微小電池。”“而我們所做的則是首先解決安全性問題,并使用一種新的鹽解決室溫下的正常使用問題。”胡啟朝表示。
           

          無人機(jī)電池 鋰電池技術(shù)
           

          SolidEnergy 公司的鋰電池使用了薄到可以忽略不計超薄鋰金屬負(fù)極,固體聚合物和離子液體結(jié)合的電解液(胡啟朝表示在生產(chǎn)質(zhì)量保證的前提下,即使用明火點也點不著,即使是用很薄的隔膜,電池短路了也不會炸),使得電池能量密度達(dá)到了 450Wh/kg 和 1200Wh/L(而第二代硅復(fù)合材料鋰離子電池一般僅為 700Wh/L、300Wh/kg), 能量密度比普通電池高近一倍,平均成本(錢除以能量密度)是普通電池的 80%,循環(huán)使用壽命更是可達(dá) 300 次。
           

          而且值得一提的是,并不像市面上的概念電池,SolidEnergy 的新型電池已經(jīng)在美國自己的工廠里實現(xiàn)小規(guī)模量產(chǎn)了,“我們 2015 年 1 月份便已經(jīng)將樣品寄給電池生產(chǎn)廠家進(jìn)行檢測,到 2016 年 9 月,我們已經(jīng)可以做到每月 5000 片電池的產(chǎn)量了。”胡啟朝告訴動點科技,同時他們還會將新的電池生產(chǎn)技術(shù)授權(quán)給日韓等老牌電池企業(yè),從而確保自己的輕資產(chǎn)經(jīng)營優(yōu)勢,利用已建立的生態(tài)系統(tǒng),避免了重資產(chǎn)危機(jī)。

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