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无负极手机电池即将问世,待机时机翻倍

 2014-12-24 09:23:45 浏览量:0

  中国手机交易网据长江商报消息 待机时间翻番,无负极的手机电池,或两年内投用,由中美专家共同研发。

  近日,美国麻省理工大学(MIT)取得了电池技术的突破性成果,其新研发出来的“无负极电池”或将颠覆沉寂了20多年的传统锂电池行业,并有望在未来1-2年内投入使用,能使智能手机变得薄如卡片,手机待机时间和电动车续航里程翻番,而且电池价格变得更低。

  该技术由MIT的胡启朝博士和唐纳德·赛德维教授共同研发。其中,胡启朝来自中国,毕业于哈佛大学,是2012年福布斯评选的全球30位30岁以下杰出科学家之一;唐纳德·赛德维是世界著名的电池专家,是2012年时代周刊评选的世界最有影响力的100人之一,他此前的电池项目曾经得到微软董事长比尔·盖茨的支持。

  电池能量密度世界之最

  据悉,这种第三代锂电池使用一种薄到近乎没有的金属负极和更加安全的电解液。根据美国权威的独立电池测试实验室A123公司今年10月份的验证,它的2Ah(电动车电池容量)产品原型的能量密度达到了每升1337瓦时,这超过了目前苹果、三星、小米和特斯拉电池能量密度的两倍,这一项成果突破了目前世界最高纪录,还获得了包括美国R&D100奖(科技创新的奥斯卡)和美国能源部清洁能源奖等一系列知名的科技创新奖项。

  根据花旗银行的最新报告,2014年全球可充式锂电池市场高达210亿美元,其中120亿美元来自于消费类电子产品,35亿美元来自于电动汽车。保守估计,2020年全球可充式锂电池市场将达到350亿美元,包括147亿美元来自于消费类电子产品,100亿美元来自于电动汽车,平均每年增长10%。随着人们越来越多地使用智能硬件,实际的锂电池市场会远远大于这个保守估计。

  专家表示,尽管过去20年间各类技术发展突飞猛进,计算机的体积大大缩小,现在新型智能手表的计算能力比阿波罗登月飞船的都要强大,然而最普遍的可充电电池锂离子电池技术却一直停滞不前。

  “电动汽车产业化进程在很大程度上取决于电池技术的进步。当前全球诸多电池技术的创新预示着这个进程会加快,尤其是如果能出现颠覆性的电池技术,整个电动汽车产业格局和商业模式都有可能发生预想不到的变化。”国务院发展研究中心企业研究所副所长张永伟说。

  2016年电池产量达千万

  该技术由MIT的胡启朝博士和唐纳德·赛德维教授共同研发,在学校的孵化下,两位科学家还带领一个MIT的创业团队组建了麻省固体能源公司,以促进科技成果的产业化转化,并获得了MIT相关专利的全球独家使用权。该公司2013年获得了450万美金的A轮融资,投资者包括新加坡的淡马锡等。

  电池由四部分构成:正极、负极、电解液和隔膜。

  “在负极方面,创新相对来说要困难很多,一般每10年到20年才有一次大的突破,这也是为什么电池由负极决定属于哪一代。”胡启朝说。

  目前的负极主要是以石墨为主,优点是非常成熟和廉价,缺点能量密度很低。在负极提供商中,几乎没有技术差异,主要靠降低成本来竞争。

  为了推动电池行业的核心创新,麻省固体能源公司专注于开发新一代负极材料,并使之与不同的正极材料相匹配,为大规模普及投入使用奠定基础。

  “未来我们希望成为一个专注于电池负极和电解液的材料提供者,我们目前已经和多个电池公司和消费类电子公司,包括苹果三星,合作测试电池材料。” 胡启朝说。

  “在大规模生产前,我们仍然需要解决许多制造工艺的问题,比如均匀性和纯度。”他补充说。

  目前麻省固体能源公司正在积极准备,如果一切顺利,2015年秋季将推出消费类电子产品电池材料,2016年秋季推出电动汽车电池材料。预计2016年麻省固体能源公司的产量可以支持1000万部智能手机和智能手表。

  胡启朝:未来想成为教授

  能毕业于美国麻省理工大学,又在哈佛读博士的双料才子还是很不容易的,胡启朝就是一位这样的传奇人物。

  胡启朝说,他在国内接受小学和初中教育,13岁跟随父母到美国,高中是在纽约上的。

  “我高中毕业申请本科时,除了SAT成绩和学校平均分排名优秀外,还对天文物理非常感兴趣。从十年级到十二年级主动在美国自然历史博物馆自选了一个课题,然后通过一些研究员的辅导把学到的东西组织成一篇论文参加了一些高中生科学研究竞赛。这对我申请麻省理工学院本科时提供了非常好的支持与建议。”胡启朝说。

  从麻省理工学院毕业后,胡启朝又考上哈佛博士。他说:“当我本科毕业申请研究院时,除了GRE成绩和学校平均分出色外,我那时对光子学非常感兴趣,并且从本科三年级到四年级在一个研究组里做了些有关的研究。这期间发表的文章和导师的推荐信在申请研究院时起了很大作用,另一方面在这个过程中,我进一步提高了自己的做事能力,也建立了网络和人脉。”

  胡启朝介绍:“我刚入哈佛研究院应用物理系时,因为在本科阶段做过一些光子学方面的研究,本来打算继续研究光子学,但那时我也清楚博士的研究方向会直接影响事业的发展方向,所以并不想过早定课题,而是先试了几个组。最后认为自己以后的发展应该和世界的需要和时代的潮流联系在一起,于是在第二年选了个做能源储存研究的组,博士论文定为电动汽车锂离子电池的研究。”

  胡启朝说,他是很想成为一名教授,继续他热爱的研究和培养学生,对于未来,“面对这样的挑战,我愿献身革命,绿色革命”。


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