让锂离子电池成本减半的新工艺

美国麻省理工学院的研究人员与一家名为24M的衍生公司合作，日前开发出一种制造锂离子电池的先进工艺，不仅有望显著降低生产成本，还能提高电池性能，使其更易于回收。

现有的锂离子电池制造方法还是20年前发明的，效率低下，过程繁琐。麻省理工学院陶瓷工艺教授、24M公司联合创始人、A123电池公司前创始人之一的蒋业明（音译）与同事于5年前提出了“液流电池”的概念，以带有细微颗粒的悬浮液作为电极，通过泵送的方式在电池中循环。但分析表明，液流电池系统适合于低能量密度电池，对于锂离子电池这样的高能量密度设备而言，意味着成本的增加。

为此，蒋业明的团队改进了设计，新版本被称为“半固体电池”：电极材料不流动，是一种类似于半固态的胶体悬浮液。据物理学家组织网报道，不同于标准工艺需要在衬底材料上添加液态涂层，然后等材料干后才能开始下一道工序，新方法让电极材料始终处于液态，根本不需要干燥。该系统通过使用更少但更厚的电极，将传统电池结构中的分层数量以及非功能性材料的用量减少了80%。

蒋业明说，新工艺极大地简化了制造过程，生产成本可降低一半。电池具有柔性并且更加耐用，不仅可弯曲、折叠，即使被子弹穿过也不会受损。这种方法还可以按比例扩大生产，据他估计，到2020年，每千瓦时容量的成本将降至100美元以下。

目前24M公司已经在原型生产线上制造了大约10000块这样的电池，其中大部分正在接受3个工业合作伙伴的测试，包括泰国的一家石油公司和日本重型设备制造商IHI株式会社。新工艺已获得8项专利，另有75项专利正在接受评审。