说到锂离子电池大家肯定并不陌生，从能装进裤兜里的手机、行驶在路上的汽车，再到用于电网能量储存的基础设施都能见到它的身影。

　　目前，全球的锂离子电池产量已达到约160G瓦时的水平。这项革命性的技术使其三位主要开发者在2019年获得了诺贝尔化学奖。

　　然而，锂离子电池产品并非完美无缺。它价格偏高；有可能发生着火现象；依赖于越来越难以获得的材料，如钴和镍。

　　电池专家一致认为，总有一天会出现更好的电池。这说的有可能就是锂金属电池。

　　其实，重金属捕捉剂锂金属电池算是锂离子电池的前辈。它于1970年代由时任艾克森石油的化学家的斯坦利·惠廷厄姆(Stanley Whittingham，2019诺贝尔化学奖之一)开发出来。

　　金属锂作为电池材料的一大优势是，它很容易释放电子和带正电荷的锂离子。理论上，如果电池体积不变，在搭载锂金属电池的情况下，电动汽车的续航里程将提升一倍。

　　但事实证明，惠廷厄姆的设计难以商业化，原因在于锂有着高反应活性，通常锂金属箔与电解质会产生不良反应，从而导致电解质过热，甚至出现燃烧现象。另外，用来做阴极的二硫化钛也太贵。

　　后来，惠廷厄姆和其他研究人员在锂中加入了石墨，以此来降低其反应活性，并用更便宜的材料替换了阴极。于是，我们现在常用的锂离子电池由此诞生。

　　不到十年前，来自麻省理工学院(MIT)的A123系统宣布破产，一定程度上是被这一不成熟技术拖了后腿，进而导致投资者对于电池技术的疑虑。

　　2013年1月28日，在美国首都华盛顿，外国投资委员会(US)正式批准，同意万向集团收购A123。同样源自MIT的SolidEnergy接管了A123闲置的设施，随后开始以具备商业可行性的方式自主制造电池。

　　总部位于美国华盛顿州博塞尔的XNRGI也没有放弃这个选项，目标是要将锂金属电池商业化并打入主流市场。

　　该研发团队通过将金属锂沉积到涂有薄膜的硅衬底上，并蚀刻数以百万计的微小孔洞，成功地抑制了金属锂的反应活性。

　　与传统的锂离子二维阳极相比，金属锂电池的三维基底大大增加了阳极的表面积。“使用金属锂阳极的容量是传统石墨层间化合物的十倍。”XNRGICEO克里斯·德库托(Chris DCouto)说道。

　　该预计2020年开始批量生产锂金属电池，供应给制造电动车和消费电子产品的客户。

　　XNRGI还瞄准了电网存储市场。2019年，它与加拿大初创Cross Border Power签署协议，成立了一家合资企业，主要业务正是将其电池分销给北美的公用事业机构。

　　当然，关于新电池技术的新闻从来就没断过，其中不乏有人说自己的研究是“革命性的，可以颠覆整个市场”。但相对而言，在实验室里看起来很有前途的电池，到了真正投入市场时却少之又少。

　　“这取决于你要满足多少个指标。”阿贡国家实验室储能专家文卡特·斯里尼瓦桑(Venkat Srinivasan)解释说，“如果是用于电动车，理想的电池应满足续航里程为几百公里、充电时间以分钟为单位、重金属捕捉剂工作温度范围广泛、使用寿命达10年、碰撞安全等条件。当然，成本也要降下来。”

　　“考虑的指标越多，让一项新的电池技术商业化就越困难，所以需要妥协。比如，想让电池使用10年以上，那行驶里程可能就有限，充电速度也不会很快。”他补充说，“还有一点是，行业只希望看到至少与现有电池一样好的产品。”

　　XNRGI的德库托自己也承认，说商业化锂金属电池并非易事。但他同时表示，重金属捕捉剂在几个方面上有优势。

　　首先，严格来讲，XNRGI没有发明新的制造方法，而是借鉴了芯片制造商用于制造集成电路的一些可靠技术，包括在硅上蚀刻20×20微米的空腔以及薄膜的应用。因此，该给电池起了个带有“芯片”的名字：PowerChip。

　　德库托说，这些用显微镜才能看到的微孔中的每一个都可以被看作是微电池。与锂离子电池会发生灾难性故障不同，一个PowerChip微电池出现问题不会传播到周围的电池上。

　　其次，一些锂离子电池，如Enovix、Nexeon、Sila纳米技术和Sion Power等生产的产品，是用硅替代部分或全部的阳极石墨，从而获得更好的性能。在这些电池的阳极中，锂与硅材料结合形成Li15Si4。

　　同样，PowerChip的硅衬底具有导电涂层，可作为集流体和防止硅与锂相互作用的扩散屏障。在这点上，德库托称锂金属阳极的容量大约是硅插层阳极的5倍。

　　目前，该正在使用由锂钴氧化物和镍锰钴制成的阴极，其电池容量是传统锂离子电池的两倍，而硫等替代材料可以进一步提高阴极性能。“但如果只有一极的性能提高，另一极没有相应的变化并不能激发出电池的全部潜能。”德库托给出了这样的回答。

　　此前，XNRGI叫做NEAH电力系统，开发过燃料电池。但是燃料电池市场并没有起飞，所以到了2016年，在获得美国能源部的许可后，它使用相同的概念造起了锂金属电池。

　　“我希望每个人都开电动车，甚至连飞机都应该电动化。”斯里尼瓦桑看了一眼快没电的手机，接着说，“电池和生活一样，总有改进的空间。”

　　郑重声明：东方财富网发布此信息的目的在于传播更多信息，与本站立场无关。

　　史诗级大崩盘：原油狂跌30%！美股期货“熔断” A股半小时3亿“”

　　道指狂泻两千余点！美股史上第二次触发熔断 欧股跌“熊”！A股何去何从？

　　全球股市狂泻，A股却火了，摩根士丹利更是直接调高A股评级至“增持”，国内外机构投资者视A股为“避风港”，为什么？
以上信息由无锡市凯尔化工产品有限公司整理编辑，了解更多除磷剂,重金属捕捉剂,氨氮去除剂信息请访问http://www.wxcare.com