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MIT教授萨多维:跳出锂电池框架,液态金属电池或“永生”(2)

2018-02-02 09:33:10      参与评论()人

液态金属电池由三层液态物质从下而上组成:底层是液态锑,上层是液态镁,中间由熔盐电解液分割。

镁失去两个电子变成镁离子,镁离子渡过电解液,从锑分子中获得两个电子,形成镁锑合金,这是放电的过程。与电源相连后,镁锑合金分解,镁离子“游”回上部电极,还原到初始成分。

萨多维还持续在元素周期表上检索更廉价、表现更好的电池配方。“设计总是从元素周期表开始的。”这是门捷列夫的名言。不久前,研究团队发现钙这种廉价的金属材料有望应用到液态金属电池,能提高电池电量输出的潜力。

10年后电池容量保持99%

萨多维介绍道,目前液态金属电池的寿命很长,损耗率低,即使每天进行一次充放电操作,持续10年后仍能保有初始容量的99%。

萨多维甚至认为,液态金属电池可能是“永生”的。液态金属电池结构远较锂电池简单,三层液态材料密封在坚固外壳中。即使外壳逐渐腐蚀,里面的液态材料可以被非常便捷地提取出来,重新利用。从这个角度而言,液态金属电池可能重新定义了电池回收。事实上,萨多维本人对“回收”有着独特的思考。

电动车电池的回收一直是外界关注的焦点。但萨多维却认为,人们大多时候对“回收”过于狂热,凡事都想要回收,也是一种误区。“回收”的本质是性价比,绝不能为了回收而回收。

以铝为例。虽然可乐罐的铝包装很容易回收,但没人会用回收的铝造飞机。“我们回收铝难道是因为铝不够用了吗?铝是地壳中第三丰富的元素!只是飞机对铝的纯度要求很高,去除回收铝中的杂质,成本就比买新的铝高了。我们要从经济效益的角度看问题。”他说。

对于锂电池的回收,萨多维也并不看好。理论上,锂电池中的成分可以回收,但其结构过于复杂,回收成本过高。因此,与其纠结“如何回收锂电池”这个问题,倒不如开发结构更简单、更易回收的电池。

预期两年内交付产品

2011年,萨多维的液态金属电池公司Ambri开张,获得了包括比尔·盖茨在内的企业家投资。萨多维预期,首个商业化产品会在2020年前交付客户。

商业化进程中要克服哪些问题?萨多维团队最先造出的是容量只有1瓦时的元胞电池,他们称之为“小酒杯”。而商业化的液态金属电池产品,设计储电量1000千瓦时,功率350千瓦,体积18立方米,总重量15吨,支持1000伏直流电。

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