長江商報消息 待機時間翻番,或兩年內投用,中美專家共同研發
  近日,美國麻省理工大學(MIT)取得了電池技術的突破性成果,其新研發出來的“無負極電池”或將顛覆沉寂了20多年的傳統鋰電池行業,並有望在未來1-2年內投入使用,能使智能手機變得薄如卡片,手機待機時間和電動車續航里程翻番,而且電池價格變得更低。
  該技術由MIT的胡啟朝博士和唐納德·賽德維教授共同研發。其中,胡啟朝來自中國,畢業於哈佛大學,是2012年福布斯評選的全球30位30歲以下傑出科學家之一;唐納德·賽德維是世界著名的電池專家,是2012年時代周刊評選的世界最有影響力的100人之一,他此前的電池項目曾經得到微軟董事長比爾·蓋茨的支持。
  電池能量密度世界之最
  據悉,這種第三代鋰電池使用一種薄到近乎沒有的金屬負極和更加安全的電解液。根據美國權威的獨立電池測試實驗室A123公司今年10月份的驗證,它的2Ah(電動車電池容量)產品原型的能量密度達到了每升1337瓦時,這超過了目前蘋果、三星、小米和特斯拉電池能量密度的兩倍,這一項成果突破了目前世界最高紀錄,還獲得了包括美國R&D100獎(科技創新的奧斯卡)和美國能源部清潔能源獎等一系列知名的科技創新獎項。
  根據花旗銀行的最新報告,2014年全球可充式鋰電池市場高達210億美元,其中120億美元來自於消費類電子產品,35億美元來自於電動汽車。保守估計,2020年全球可充式鋰電池市場將達到350億美元,包括147億美元來自於消費類電子產品,100億美元來自於電動汽車,平均每年增長10%。隨著人們越來越多地使用智能硬件,實際的鋰電池市場會遠遠大於這個保守估計。
  專家表示,儘管過去20年間各類技術發展突飛猛進,計算機的體積大大縮小,現在新型智能手錶的計算能力比阿波羅登月飛船的都要強大,然而最普遍的可充電電池鋰離子電池技術卻一直停滯不前。
  “電動汽車產業化進程在很大程度上取決於電池技術的進步。當前全球諸多電池技術的創新預示著這個進程會加快,尤其是如果能出現顛覆性的電池技術,整個電動汽車產業格局和商業模式都有可能發生預想不到的變化。”國務院發展研究中心企業研究所副所長張永偉說。
  2016年電池產量達千萬
  該技術由MIT的胡啟朝博士和唐納德·賽德維教授共同研發,在學校的孵化下,兩位科學家還帶領一個MIT的創業團隊組建了麻省固體能源公司,以促進科技成果的產業化轉化,並獲得了MIT相關專利的全球獨家使用權。該公司2013年獲得了450萬美金的A輪融資,投資者包括新加坡的淡馬錫等。
  電池由四部分構成:正極、負極、電解液和隔膜。
  “在負極方面,創新相對來說要困難很多,一般每10年到20年才有一次大的突破,這也是為什麼電池由負極決定屬於哪一代。”胡啟朝說。
  目前的負極主要是以石墨為主,優點是非常成熟和廉價,缺點能量密度很低。在負極提供商中,幾乎沒有技術差異,主要靠降低成本來競爭。
  為了推動電池行業的核心創新,麻省固體能源公司專註於開發新一代負極材料,並使之與不同的正極材料相匹配,為大規模普及投入使用奠定基礎。
  “未來我們希望成為一個專註於電池負極和電解液的材料提供者,我們目前已經和多個電池公司和消費類電子公司,包括蘋果和三星,合作測試電池材料。” 胡啟朝說。
  “在大規模生產前,我們仍然需要解決許多製造工藝的問題,比如均勻性和純度。”他補充說。
  目前麻省固體能源公司正在積極準備,如果一切順利,2015年秋季將推出消費類電子產品電池材料,2016年秋季推出電動汽車電池材料。預計2016年麻省固體能源公司的產量可以支持1000萬部智能手機和智能手錶。
  胡啟朝:未來想成為教授
  能畢業於美國麻省理工大學,又在哈佛讀博士的雙料才子還是很不容易的,胡啟朝就是一位這樣的傳奇人物。
  胡啟朝說,他在國內接受小學和初中教育,13歲跟隨父母到美國,高中是在紐約上的。
  “我高中畢業申請本科時,除了SAT成績和學校平均分排名優秀外,還對天文物理非常感興趣。從十年級到十二年級主動在美國自然歷史博物館自選了一個課題,然後通過一些研究員的輔導把學到的東西組織成一篇論文參加了一些高中生科學研究競賽。這對我申請麻省理工學院本科時提供了非常好的支持與建議。”胡啟朝說。
  從麻省理工學院畢業後,胡啟朝又考上哈佛博士。他說:“當我本科畢業申請研究院時,除了GRE成績和學校平均分出色外,我那時對光子學非常感興趣,並且從本科三年級到四年級在一個研究組裡做了些有關的研究。這期間發表的文章和導師的推薦信在申請研究院時起了很大作用,另一方面在這個過程中,我進一步提高了自己的做事能力,也建立了網絡和人脈。”
  胡啟朝介紹:“我剛入哈佛研究院應用物理系時,因為在本科階段做過一些光子學方面的研究,本來打算繼續研究光子學,但那時我也清楚博士的研究方向會直接影響事業的發展方向,所以並不想過早定課題,而是先試了幾個組。最後認為自己以後的發展應該和世界的需要和時代的潮流聯繫在一起,於是在第二年選了個做能源儲存研究的組,博士論文定為電動汽車鋰離子電池的研究。”
  對於未來,胡啟朝說,他是很想成為一名教授,繼續他熱愛的研究和培養學生,“面對這樣的挑戰,我願獻身革命,綠色革命”。(本報綜合)
  胡啟朝。
  唐納德·賽德維。東方IC圖  (原標題:“無負極電池”問世智能手機可薄如卡片)
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