美國開發出制造鋰離子電池的先進工藝

美國麻省理工學院的研究人員與一家名為24M的衍生公司合作，開發出一種制造鋰離子電池的先進工藝，不僅有望顯著降低生產成本，還能提高電池性能，使其更易于回收。

現有的鋰離子電池制造方法還是20年前發明的，效率低下，過程繁瑣。麻省理工學院陶瓷工藝教授、24M公司聯合創始人、A123電池公司前創始人之一的蔣業明 (音譯)與同事于5年前提出了“液流電池”的概念，以帶有細微顆粒的懸浮液作為電極，通過泵送的方式在電池中循環。但分析表明，液流電池系統適合于低能量密度電池，對于鋰離子電池這樣的高能量密度設備而言，則意味著成本的增加。

為此，蔣業明的研究團隊改進了設計，新版本被稱為“半固體電池”：電極材料不流動，是一種類似于半固態的膠體懸浮液。據物理學家組織網報道，不同于標準工藝需要在襯底材料上添加液態涂層，等材料干后才能開始下一道工序，新方法讓電極材料始終處于液態，根本不需要干燥。該系統通過使用更少但更厚的電極，將傳統電池結構中的分層數量以及非功能性材料的用量減少了80%。

蔣業明說，新工藝極大地簡化了制造過程，生產成本可降低一半。電池具有柔性并且更加耐用，不僅可彎曲、折疊，而且即使被子彈穿過也不會受損。新方法還可以按比例擴大生產，據他估計，到2020年，每千瓦時的成本將降至100美元以下。

目前24M公司已經在原型生產線上制造了大約10000塊這樣的電池，其中大部分正在接受3家工業合作伙伴的測試，包括泰國的一家石油公司和日本重型設備制造商IHI株式會社。新工藝已獲得8項專利，另有75項專利正在接受評審。