不容错过！2015年十大前沿电池科技盘点

这一最新研究的负责人、美国麻省理工学院的蒋业明教授表示，他们研制出的锂"半固体"流体电池每单位体积传递的电力是传统电池的10倍。新电池每制造出 1kWh电力的成本为250美元，为现有电池成本的三分之一。而且，充电一次，电动汽车可行驶300公里，是现有电池的2倍。而且，这种新技术还可以确保制造出的电池性能更出色，更易回收利用。

　　在普通电池内，离子通过液体或粉末电解液在两个固体电极之间来回穿梭，迫使电子在连接电极的外部电线上流动来产生电流。而在半固态电池内，电极为细小的锂化合物粒子与液体电解液混合形成的泥浆，电池使用两束泥浆流，一束带正电，一束带负电。两束泥浆都通过铝集电器和铜集电器，两个集电器之间有一个能透水的膜。当两束泥浆通过膜时，会交换锂离子，导致电流在外部流动。为了重新给电池充电，只需要施加电压让离子后退穿过膜即可。

　　科学家们表示，这种电池有三种充电方式可供选择：抽出失效的泥浆并注入新鲜的泥浆；前往充电站，在此处用新鲜泥浆取代失效的泥浆；用电流给泥浆重新充电。采用前两种方法，只需几分钟就能给电池充满电。

　　美国德雷克塞尔大学德雷克塞尔纳米研究所所长尤里-伽戈崔指出，这可能是过去几十年电池领域最令人兴奋的研发技术。

　　理论上，半固态锂液流电池的能量密度更高，价格更低，更安全，具有美好的前景。但是，这种东西的原理和结构与现在的电池完全不同，生产线设计、质量控制、测试标准、量产工艺这些东西都得从头摸索。所以，这些年蒋业明的24M公司一直在做从实验室到量产的事情，解决新结构电池量产中遇到的各种问题，逐渐形成了一条手工生产线。

　　最后如果量产成功了，那在电池历史上，这个成就是可以与当年索尼发明锂离子电池相提并论的。

　　NO.6 以色列初创公司StoreDot研发的快速充电电池

　　一家名为"StoreDot"的以色列公司成功研发了一种用于汽车的超级充电技术，可以在短时间内提供大量的电能。

　　StoreDot为此使用了大量的创新设计，并且研发了一种新技术--多功能电极（MFE）。MFE使用了导电聚合物和金属氧化物作为电池材料，前者允许电池接收快速充电，后者则用来把迅速聚合的锂离子慢慢流进电极。通过一快一慢的两个过程，既保证了充电快速性，又避免了电极崩溃或寿命变短。

　　StoreDot为这项技术配备了专用的电池组和充电桩，并宣称其能够在5分钟内为电动汽车补充续航480公里的电量，这与传统汽车加满一箱油的时间相差无几。据悉，专用的快速充电电池内部电阻非常小，在充电过程中产生的热量很低少，其寿命是普通锂电池的三倍左右。成本方面，快速充电电池的造价比普通锂电池贵20%至30%，不过考虑到更长的使用寿命，均摊下来的价格应该会比锂电池更便宜。

　　StoreDot预计，将在2016年推出超级充电系统原型产品，争取在2017年实现商业化。

　　另外，StoreDot创始人及CEO多罗恩·米尔斯多夫表示，自己的公司已经开发出了一种可以在60秒钟内完成充电的新型电池组。

　　"有关智能手机电量的焦虑症将不复存在，因为它们今后可能在一分钟内就可以完成充电。"米尔斯多夫说道。尽管StoreDot发明的这一新型电池组没有传统电池那样耐用，但开发商表示极短的充电时间完全可以掩盖这一短板的存在，而这一技术的问世也将使未来的智能手机变得更具创新。

　　NO.7 新型液流电池：成本比钒电池降低60%

　　工业电池液流电池有朝一日可能引领可更新能源的普及，但前提是蓄电能力提升，能廉价的储存大量电力，以便于在落日后和没有风的情况时能向电网输入电力。

　　液流电池的形式和功能不同于常见的锂离子电池。在液流电池单元中，液态电解质在两个容器箱体中循环流动，而两个箱体通过一个薄膜进行分离。离子穿越薄膜就实现了电荷转移，整个过程与氢燃料电池的发电原理类似。液流电池组较锂离子电池有更高的安全性，即便放置很长一段时间，电能也不会出现流失，因此很适合用来储存太阳能、风能等可再生能源。

　　近日，美国太平洋西北国家实验室（PNNL）的研究人员使用低成本及可持续的合成分子开发了一种全新的有机液流电池，其生产成本下降了不少。他们预计这种液流电池的成本将下降到180美元/kWh，这比常见的全钒液流电池成本降低了60%左右。

　　研究人员在容量为600毫瓦的小型电池上对这项技术进行了测试。在每平方厘米20到100mA的测试密度下稳定循环充电100次依然能够保持"接近于"100%的电池功率，而最优的性能密度为每平方厘米40到50MA，也就是保留原有电压的70%左右。

传统的液