“雙電解質(zhì)”架構(gòu)：提升鋰離子電池性能

據(jù)外媒報道，電池材料初創(chuàng)公司24M宣布，已研發(fā)出一個“雙電解質(zhì)”架構(gòu)，能夠顯著提升電動汽車的電池性能。

改進鋰離子電池引發(fā)了類似于“打地鼠”（whack－a－mole）的效應(yīng)，提高了電池中的一種屬性（如能量密度），就可能會破壞另一種運行特性（如循環(huán)壽命）。

但是24M研發(fā)的雙電解質(zhì)可能可以改變此類情況，該架構(gòu)可讓不同的電解質(zhì)分別置于電池陰陽極兩側(cè)，如此一來，電池設(shè)計師就不必讓一種電解質(zhì)為兩側(cè)服務(wù)，從而使得24M可以獨立地優(yōu)化兩種電解質(zhì)。

長期來看，該技術(shù)可讓金屬鋰離子電池成為現(xiàn)實，金屬鋰離子電池中的每一塊電池芯所含的能量都遠遠超過目前市場上的電池。但是，此類電池設(shè)計的缺點是陽極一側(cè)易形成枝晶，從而限制電池的使用壽命。如今，24M公司可以選擇一種陽極電解液來減少枝晶的形成，同時選擇一種陰極電解液來處理更高的電壓。

據(jù)報道，固態(tài)電池等其他電池法距離實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化還需很多年的時間。但是，24M表示，能夠?qū)⑵潆p電解質(zhì)設(shè)計應(yīng)用于其專有的半固態(tài)電解質(zhì)生產(chǎn)線中。近幾個月以來，該公司已經(jīng)打造了數(shù)十個電池單元，并跟蹤了電池性能的改善情況。盡管如此，仍還需要幾年的時間才能實現(xiàn)商業(yè)化。

電動汽車需要更高的能量密度才能驅(qū)動更長的續(xù)航里程。根據(jù)全球知名能源咨詢顧問公司伍德麥肯茲（Wood Mackenzie）的電池數(shù)據(jù)，如今的電池每千克可提供180至240瓦時的能量。而24M的高管表示，雙電解質(zhì)架構(gòu)的電池每千克可提供350瓦時的能量。而且相信，結(jié)構(gòu)還能改善，將電池能量提升至每千克450或500瓦時，但是面臨的挑戰(zhàn)是如何確保該架構(gòu)在電池循環(huán)周期內(nèi)保持足夠的性能，以便發(fā)揮作用。

24M已經(jīng)與一位未披露名字的國際公司簽約，合作研發(fā)和制造專用分離器。如果該舉措成功，雙電解質(zhì)架構(gòu)可能會在其他需要能量密度的應(yīng)用中發(fā)揮作用，如個人電子產(chǎn)品和航空航天業(yè)。該項技術(shù)也不會局限于金屬鋰，此類化學(xué)物質(zhì)保證了最高的能量密度，但是設(shè)計師可以使用雙電解質(zhì)來定制電池的其他屬性，如充電速度。

作者余秋云