“無負(fù)極電池”問世智能手機可薄如卡片

長江商報消息 待機時間翻番，或兩年內(nèi)投用，中美專家共同研發(fā)

近日，美國麻省理工大學(xué)（MIT）取得了電池技術(shù)的突破性成果，其新研發(fā)出來的“無負(fù)極電池”或?qū)㈩嵏渤良帕?0多年的傳統(tǒng)鋰電池行業(yè)，并有望在未來1-2年內(nèi)投入使用，能使智能手機變得薄如卡片，手機待機時間和電動車?yán)m(xù)航里程翻番，而且電池價格變得更低。

該技術(shù)由MIT的胡啟朝博士和唐納德·賽德維教授共同研發(fā)。其中，胡啟朝來自中國，畢業(yè)于哈佛大學(xué)，是2012年福布斯評選的全球30位30歲以下杰出科學(xué)家之一；唐納德·賽德維是世界著名的電池專家，是2012年時代周刊評選的世界最有影響力的100人之一，他此前的電池項目曾經(jīng)得到微軟董事長比爾·蓋茨的支持。

電池能量密度世界之最

據(jù)悉，這種第三代鋰電池使用一種薄到近乎沒有的金屬負(fù)極和更加安全的電解液。根據(jù)美國權(quán)威的獨立電池測試實驗室A123公司今年10月份的驗證，它的2Ah（電動車電池容量）產(chǎn)品原型的能量密度達(dá)到了每升1337瓦時，這超過了目前蘋果、三星、小米和特斯拉電池能量密度的兩倍，這一項成果突破了目前世界最高紀(jì)錄，還獲得了包括美國R&D100獎(科技創(chuàng)新的奧斯卡)和美國能源部清潔能源獎等一系列知名的科技創(chuàng)新獎項。

根據(jù)花旗銀行的最新報告，2014年全球可充式鋰電池市場高達(dá)210億美元，其中120億美元來自于消費類電子產(chǎn)品，35億美元來自于電動汽車。保守估計，2020年全球可充式鋰電池市場將達(dá)到350億美元，包括147億美元來自于消費類電子產(chǎn)品，100億美元來自于電動汽車，平均每年增長10%。隨著人們越來越多地使用智能硬件，實際的鋰電池市場會遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于這個保守估計。

專家表示，盡管過去20年間各類技術(shù)發(fā)展突飛猛進，計算機的體積大大縮小，現(xiàn)在新型智能手表的計算能力比阿波羅登月飛船的都要強大，然而最普遍的可充電電池鋰離子電池技術(shù)卻一直停滯不前。

“電動汽車產(chǎn)業(yè)化進程在很大程度上取決于電池技術(shù)的進步。當(dāng)前全球諸多電池技術(shù)的創(chuàng)新預(yù)示著這個進程會加快，尤其是如果能出現(xiàn)顛覆性的電池技術(shù)，整個電動汽車產(chǎn)業(yè)格局和商業(yè)模式都有可能發(fā)生預(yù)想不到的變化�！眹鴦�(wù)院發(fā)展研究中心企業(yè)研究所副所長張永偉說。

2016年電池產(chǎn)量達(dá)千萬

該技術(shù)由MIT的胡啟朝博士和唐納德·賽德維教授共同研發(fā)，在學(xué)校的孵化下，兩位科學(xué)家還帶領(lǐng)一個MIT的創(chuàng)業(yè)團隊組建了麻省固體能源公司，以促進科技成果的產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化，并獲得了MIT相關(guān)專利的全球獨家使用權(quán)。該公司2013年獲得了450萬美金的A輪融資，投資者包括新加坡的淡馬錫等。

電池由四部分構(gòu)成：正極、負(fù)極、電解液和隔膜。

“在負(fù)極方面，創(chuàng)新相對來說要困難很多，一般每10年到20年才有一次大的突破，這也是為什么電池由負(fù)極決定屬于哪一代�！焙鷨⒊�說。

目前的負(fù)極主要是以石墨為主，優(yōu)點是非常成熟和廉價，缺點能量密度很低。在負(fù)極提供商中，幾乎沒有技術(shù)差異，主要靠降低成本來競爭。

為了推動電池行業(yè)的核心創(chuàng)新，麻省固體能源公司專注于開發(fā)新一代負(fù)極材料，并使之與不同的正極材料相匹配，為大規(guī)模普及投入使用奠定基礎(chǔ)。

“未來我們希望成為一個專注于電池負(fù)極和電解液的材料提供者，我們目前已經(jīng)和多個電池公司和消費類電子公司，包括蘋果和三星，合作測試電池材料�！� 胡啟朝說。

“在大規(guī)模生產(chǎn)前，我們?nèi)匀恍枰�解決許多制造工藝的問題，比如均勻性和純度�！彼�補充說。

目前麻省固體能源公司正在積極準(zhǔn)備，如果一切順利，2015年秋季將推出消費類電子產(chǎn)品電池材料，2016年秋季推出電動汽車電池材料。預(yù)計2016年麻省固體能源公司的產(chǎn)量可以支持1000萬部智能手機和智能手表。

胡啟朝：未來想成為教授

能畢業(yè)于美國麻省理工大學(xué)，又在哈佛讀博士的雙料才子還是很不容易的，胡啟朝就是一位這樣的傳奇人物。

胡啟朝說，他在國內(nèi)接受小學(xué)和初中教育，13歲跟隨父母到美國，高中是在紐約上的。

“我高中畢業(yè)申請本科時，除了SAT成績和學(xué)校平均分排名優(yōu)秀外，還對天文物理非常感興趣。從十年級到十二年級主動在美國自然歷史博物館自選了一個課題，然后通過一些研究員的輔導(dǎo)把學(xué)到的東西組織成一篇論文參加了一些高中生科學(xué)研究競賽。這對我申請麻省理工學(xué)院本科時提供了非常好的支持與建議�！焙鷨⒊�說。

從麻省理工學(xué)院畢業(yè)后，胡啟朝又考上哈佛博士。他說：“當(dāng)我本科畢業(yè)申請研究院時，除了GRE成績和學(xué)校平均分出色外，我那時對光子學(xué)非常感興趣，并且從本科三年級到四年級在一個研究組里做了些有關(guān)的研究。這期間發(fā)表的文章和導(dǎo)師的推薦信在申請研究院時起了很大作用，另一方面在這個過程中，我進一步提高了自己的做事能力，也建立了網(wǎng)絡(luò)和人脈�！�

胡啟朝介紹：“我剛?cè)牍�佛研究院�?yīng)用物理系時，因為在本科階段做過一些光子學(xué)方面的研究，本來打算繼續(xù)研究光子學(xué)，但那時我也清楚博士的研究方向會直接影響事業(yè)的發(fā)展方向，所以并不想過早定課題，而是先試了幾個組。最后認(rèn)為自己以后的發(fā)展應(yīng)該和世界的需要和時代的潮流聯(lián)系在一起，于是在第二年選了個做能源儲存研究的組，博士論文定為電動汽車鋰離子電池的研究�！�

對于未來，胡啟朝說，他是很想成為一名教授，繼續(xù)他熱愛的研究和培養(yǎng)學(xué)生，“面對這樣的挑戰(zhàn)，我愿獻(xiàn)身革命，綠色革命”。（本報綜合）

胡啟朝。

唐納德·賽德維。東方IC圖

責(zé)編：ZB