美創企獲ORNL五項電池技術獨家授權用于研發無鈷電池
發布時間:2020-02-15 10:04:00

據了解,一家儲能初創公司Sparkz從美國能源部橡樹嶺國家實驗室(ORNL)獲得了五項電池技術的獨家授權,這五項技術的主要目的是提升能量密度以及減少電池中鈷含量,旨在加快電動汽車的生產和電網的儲能解決方案。


Sparkz公司成立于2019年,創始人Sanjiv Malhotra將其描述為“一家開發電化學儲能技術的隱形公司”。該公司剛開始是為電影行業開發移動便攜式電池。


當這些便攜式電池被成功應用于美軍設施后,該公司計劃這些移動便攜式系統擴大到全球住宅和商業領域,真正解決能源問題,改變人們有關能源的看法,他們可成為自己的發電廠,生成可折疊太陽能電池板和小型風力渦輪機,甚至可用來優化柴油發電機。


該公司首席執行官凱瑟琳·馮·伯格認為,由于電池起火的多個例子,人們越來越擔心傳統鋰離子系統的安全性,但業內許多人仍然無法區分鋰離子化學物質,她還說,鈷是有害的,而鋰則不是,盡管已經采取了一些措施來降低鈷基鋰離子電池帶來的風險,但當有機會使用低風險的LFP電池時,為什么還要致力于無謂的研發來降低高風險電池的風險呢?


與典型的鈷基鋰電池相比,LFP電池具有更長的循環壽命、更深的放電深度、更快的充放電速率。SimpliPhi公司在LFP領域也有競爭對手,包括比亞迪和sonnen。盡管后者并不設計或制造電池,而是開發了一個軟件平臺,購買其他制造商的電池來競爭住宅市場。


SPARKZ公司授權橡樹嶺開發的技術包括:


*高能量密度二次鋰電池:這種高密度鋰電池設計采用了新型的陰極和陽極組成,克服了現有技術的能量密度限制,實現了更高效的可充電電池。


*不含鈷的層狀氧化物陰極:低成本、不含鈷的陰極材料是為開發改進的鋰離子電池而研制的。


*用于鋰離子電池快速充放電的含雙亞胺鋰鹽的非水電解質:電解質是電池中陰極和陽極通過交換電子來“交談”的液體介質。這種新的電解質可以更快地為鋰離子電池充電,且在12分鐘的充電過程中比其他電解質的充電能力提高23%。


*穩定鋰離子電池高容量陰極的早期過渡金屬:這一創新改進了鋰離子陰極,在陰極的相關位置替換了早期過渡金屬,即鈷,并改變了鋰的組成。


*電池材料的規模化和加工:這種創新制造通過一系列的化學過程使電池材料可形成工業化生產。


鈷通常用于電池的正電荷端,即陰極,開發不含鈷的陰極是儲能行業的一個重點,微鋰電團隊之前文章中提到的包括SimpliPhi在內的許多公司正致力于將鈷從鋰離子電池供應鏈中移除。


特斯拉首席執行官埃隆·馬斯克也表示,他希望公司電動汽車的鈷使用量“幾乎為零”。這與早前報道的剛果鈷礦山雇傭童工有部分關系。


橡樹嶺能源和交通科學部門表示,“要向擁有數百萬輛電動汽車的電氣化世界邁進,鈷是不可持續發展的。”


如今,無鈷電池已得到生態化的應用。荷蘭儲能公司Lithium Werks已經將目標瞄準了海洋市場,包括游艇等船舶上使用的電池,該公司打算在這方面研究不含鈷的鋰電池的安全特性。


此外,另一個Sparkz研究的重點是提高電池的能量密度,這一點對電動車尤為重要。密度長期以來一直是電動汽車電池的賣點,若提高每千瓦時都要大幅增加電池重量,就會提高電動汽車的門檻,也會對里程焦慮產生影響。


高能量密度還會對用于電網的鋰離子電池產生影響,盡管這種影響不像對電動汽車那樣直接。業內人士認為,由于大多數鋰離子電池的制造是由大型電動汽車行業驅動的,高密度電池的好處將滲透到固定儲能行業。


稿件來源: 微鋰電
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