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离子液体有效提升电池容量

作者: 来源:麻省理工《科技创业》 发布时间:2012-06-04 浏览:
     中国储能网讯: 研究人员正在试验一些想法,可以使电池比今天改进很多,这会带来买得起的电动汽车,也可以带来更便宜的方式,以储存太阳能发电,供夜间使用。但是,很多这些方法都有一个共同点:它们不实用,缺点就是现有的电池电解液。
 
    电池制造商:这个组件属于一项新的更便宜的工艺,可以制备离子液体(左上),大大提高电池的存储容量。来源:麻省理工科技创业 
 
    杰里•马丁(Jerry Martin)是科罗拉多州(Colorado)一家小型初创公司的首席执行官,也是联合创始人,他说,他的公司,也就是博尔德•埃奥尼克公司(Boulder Ionics),正在开发一种电解质,可以制成高性能电池。这种电解质是用离子液体制成,这种液体盐会在低于100摄氏度时溶化,这种电解质可运行于很高的电压和温度,不易燃,不挥发。制备离子液体通常很昂贵,但是博尔德•埃奥尼克公司正在开发一种更便宜的制造工艺。
 
    取代传统的电解质,采用离子液体,可能会加倍提高超级电容器的储能容量,因为可以使它们充电时达到更高的电压。这就可以取代汽车中的起动机电池,采用一块手电筒大小的电池就行,马丁说。
 
    这种电解质也有助于提高锂离子电池的存储容量,这种电池用于电动汽车和手机;这种电解质还有助于使可充电金属-空气电池更实用。从理论上说,这种电池可以存储10倍多的电力,这是对比传统锂离子电池而言。
 
    博尔德•埃奥尼克公司成立刚刚一年半,但已制成而且演示了工艺所需的关键设备,也用它们为电池制造商评估样本。今年早些时候,公司筹集到430万美元的风险资本。
 
    马丁说,他公司的工艺实际上可制备离子液体,这种离子液体便宜于传统电解质,这是从每瓦时储能而言,是指它们制成的电池。
 
    公司降低制造成本,有两条主要途径。首先,它从批处理工艺转向连续工艺。这就要快得多,只需六分钟就可制备离子液体电解质,相比之下,传统工艺需要三天,而且,新工艺也使公司以可以生产更多的材料,采用的是给定尺度的设备,这就降低了资本成本。不需要建立大型化工厂,就可制备足够的离子液体,供应10万辆电动汽车,需要的空间只有一个客厅大小,马丁说。
 
    这种连续工艺也使博尔德•埃奥尼克公司可以更精确地控制所涉及的化学反应,减少杂质。马丁说,这就不必要使用昂贵的净化步骤。但是,扩大连续生产会证明是一个挑战。
 
    要用于超级电容器,这种新的离子液体电解质只需简单地取代传统电解质。“这几乎是一种插入式更换,可兼容现有的生产线,”马丁说。但是,电池制造商需要采用新的电极材料,这种材料可在高电压下运行,这就可以利用离子液体的高电压电阻,用于锂离子电池。
 
    离子液体适用于可充电金属-空气电池,因为这种电池的电解质暴露在空气中,而且离子液体不挥发。至少有一家公司,就是流体能量公司(Fluidic Energy),希望制作实用的金属-空气电池,这就需要使用离子液体。
 
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关键字:离子 液体 锂电池 储能

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