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雙電解質結構登場,電池能量密度有望達 350Wh/kg
2019-03-23   |  作者:daisychuang  |  98瀏覽人次

由台籍麻省理工學院教授創辦的電池製造商 24M 在 2015 年研發出半固態鋰液流電池後,近期又推出新品「雙電解質(Dual Electrolyte)結構」,更聲稱該設計除了可將電池能量密度提高至每公斤 350Wh,還能降低電池成本與延長電池壽命。

雙電解質電池系統顧名思義,就是一顆電池裡面可含有兩種不同的電解質。24M 產品高階主管 Joe Adiletta 表示,一般來說正負離子與電解質都可流經隔離膜,但團隊不希望兩邊的電解質相互混合,因此研發新型隔離膜,透過具離子導電性、非滲透性的隔離膜來分離陰陽兩極。

Adiletta 指出,陽極與陰極若可採用不同的電解質,將有更多的電解質材料可供科學家選擇。

鋰離子電池雖然是目前炙手可熱的儲能技術,能用在智慧型手機、電動車、儲能等技術中,但鋰活性強,在充放電過程中容易在鋰陽極沉積鋰離子,沉積不均勻就會在表面形成樹枝狀晶枝,這些晶枝容易刺穿絕緣層,最終導致故障電池起火,讓電池壽命大打折扣。

如今該公司將可運用新型陽極電解質來降低鋰晶枝形成狀況,亦或是透過新陰極電解質提升電池電壓。

Wood Mackenzie 數據指出,目前電池能量密度因電極材料不同而有所差異,但大約在每公斤 180-240 Wh,而 24M 表示,若採用雙電解質結構能量密度可高達 350Wh,未來最佳化設計之後更有機會提高到 450-500Wh。

不過該技術距離商業化還有一段時間,24M 指出未來將會把雙電解質設計納入既有的半固態鋰液流電池中,其中該電池與傳統的多層電極排列不同,24M 採用全新材料與更粗的電極,電極是由鋰化合物粒子與液體電解質混合形成的泥漿,當一束帶正電、一束帶負電的泥漿流通過隔離膜時,就可交換鋰離子。

半固態鋰液流電池可降低製造難易度與成本之餘,新型電極還可以儲存更多電力,目前則已開發能量密度高達每公斤 250 Wh 的半固態鋰液流電池,該公司則預計在 2019 年底於英國打造 100MWh 雙電解質生產線。

下方影片為半固態鋰液流電池的介紹:

 

(合作媒體:科技新報。首圖來源:pixabay

 
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