中國(guó)電池雜志-中國(guó)電池網(wǎng)11月15日訊（武月 楊陽(yáng) 成都報(bào)道）在成都召開的2014年第二屆中國(guó)（成都）鋰電新能源產(chǎn)業(yè)國(guó)際高峰論壇上，麻省固體能源公司創(chuàng)始人胡啟朝做了《制作高能量密度超安全性的電池》的專題報(bào)告。以下是胡啟朝的演講報(bào)告：
胡啟朝：大家好，我們公司是麻省固體能源公司，是一家新創(chuàng)公司，做的產(chǎn)品是固體聚合物離子液體超薄金屬電池。
我們公司是2013年麻省理工學(xué)院創(chuàng)業(yè)企業(yè)，創(chuàng)始人包括我和我的導(dǎo)師，我的導(dǎo)師是2012年全球最有影響力人物之一，主要是電話學(xué)方面。主要方面是電解液，離子液體和固體聚合物電池，獲得A輪風(fēng)投。團(tuán)隊(duì)包括12名研發(fā)人員，公司總部在麻省128公路區(qū)，獲得麻省理工學(xué)院全球獨(dú)家專利使用權(quán)。成立于美國(guó)鋰電池行業(yè)最困難最低谷的2012年，很多電池企業(yè)包括A123紛紛破產(chǎn)，最后卻成為了第一家也是唯一一家與A123形成戰(zhàn)略合作伙伴的創(chuàng)業(yè)公司，利用它們的設(shè)計(jì)節(jié)約我們的資金和時(shí)間，成為電池核心材料公司，創(chuàng)造了鋰電池行業(yè)的“火坑里飛出的鳳凰”的美好故事。
我們技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，主要做超薄鋰金屬電池，超高能量密度，安全性能。在美國(guó)的知名的媒體上有很多報(bào)道和獎(jiǎng)項(xiàng)。這是我們目前的團(tuán)隊(duì)，一共12個(gè)人，有兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室，一個(gè)是化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，主要做合成材料。第二個(gè)是干燥室，濕度是0.5%。
介紹一下我們的產(chǎn)品，第一個(gè)優(yōu)勢(shì)是超高能量密度，同樣的容量，一半的體積，這個(gè)照片剛才也看到了，我們的電池電芯是1337Wh/L，是傳統(tǒng)鋰離子電池的一半以上。第二個(gè)是超安全性，不含易燃易炸材料，我們的電池沒有任何有機(jī)溶劑材料，我們用鹽的材料來(lái)替代。整個(gè)技術(shù)，這是傳統(tǒng)的鋰離子電池，下面是LCO的正極材料，120微米左右，其中包括鋁箔，隔膜是12微米左右，傳統(tǒng)的石墨負(fù)極材料，整個(gè)電池能量密度是600Wh/L。如果正極不變，負(fù)極可以做很薄，可以從140微米到90微米，整個(gè)電芯的能量密度達(dá)到750-800Wh/L。我們開始研發(fā)的時(shí)候，問(wèn)的問(wèn)題就是所有的鋰離子正極里，能不能保留正極，能不能把負(fù)極去掉，或者負(fù)極很薄會(huì)有什么樣的問(wèn)題，這是我們最早的一個(gè)出發(fā)點(diǎn)。所以我們把正負(fù)極之間的距離、隔膜，用我們的材料替代，會(huì)變很薄。我們第一代電池能量密度是1337Wh/L。我們的負(fù)極不同于傳統(tǒng)的鋰金屬的電池，比如以前加拿大Moli公司也做過(guò)鋰金屬，用的電解液非常危險(xiǎn)，經(jīng)過(guò)幾次爆炸之后就沒有人用了。還有一種比如加州的Seeo/Avestor，作為純物體的鋰金屬電池，雖然解決了安全問(wèn)題，但是導(dǎo)致了新的問(wèn)題，在手機(jī)上不能用，只能在50、60度以上才能用，手機(jī)上是不能使用的。
我們開始設(shè)計(jì)電池的時(shí)候，要求一定做高能量密度，所以用超過(guò)薄的鋰金屬負(fù)極。安全，用新的電解液。我們認(rèn)為客戶對(duì)電池里面是固體還是液體并不影響。所以我們用超薄的鋰金屬負(fù)極，開始的時(shí)候如果用傳統(tǒng)的電解液EC/EMC發(fā)現(xiàn)是不行的，循環(huán)之后就死了。第一次是用鋰子液體替代了傳統(tǒng)的電解液。后來(lái)又發(fā)現(xiàn)鋰金屬充放電的時(shí)候形成（織錦），所以在鋰金屬表面涂一層固體電解質(zhì)，將整個(gè)循環(huán)壽命提高到300次，這是從傳統(tǒng)電解液到離子電解液，這是整個(gè)電池的概念，這是目前第一步，當(dāng)然還有很多工作要做。比如提高整個(gè)電池的循環(huán)壽命，從300次到1000次，每平方厘米4毫安。我們的固體電解質(zhì)解決電解液和鋰金屬的效益問(wèn)題。這張表是比較傳統(tǒng)的性能和我們的電池，同樣正極的情況下，電壓是3.8度左右，我們第一代是3.9，因?yàn)殇嚱饘儇?fù)極比石墨要低，所以整個(gè)電池電壓要高，容量密度，電芯的傳統(tǒng)是500至600，我們能達(dá)到1337。第一代和第二代會(huì)用傳統(tǒng)LCO的正極材料，第三代會(huì)有負(fù)鋰的正極材料，讓整個(gè)電池能量更高，主要用于電動(dòng)汽車。這個(gè)是在60攝氏度、48小時(shí)比較傳統(tǒng)的電解液和我們電解液的穩(wěn)定性，紅色是傳統(tǒng)的電解液，高溫下非常不穩(wěn)定，電池會(huì)炸，藍(lán)色是我們自己的電解液，高溫下非常穩(wěn)定。這個(gè)好處是冷卻系統(tǒng)比較復(fù)雜，成本很高，整個(gè)溫度控制在45度以下，因?yàn)閭鹘y(tǒng)電解液不穩(wěn)定。我們電池在高溫下穩(wěn)定，整個(gè)冷卻系統(tǒng)更簡(jiǎn)單。我們電池的成本是傳統(tǒng)鋰離子成本的80%，能量密度是200%。如果傳統(tǒng)鋰電池是這樣大，1塊錢1Ah，我們會(huì)做成同樣的成本1塊錢，1.25Ah，并且體積小很多。
我們發(fā)展的重點(diǎn)是做材料不做電池，我們?cè)陔姵胤矫鏇]有很大優(yōu)勢(shì)，所以只做材料。我們做的材料主要是核心材料，主要是做正極，它們可以提供給電池組裝，然后提供給最終用戶。
我們公司目前從研發(fā)開始走入下一步是中試生產(chǎn)，我們的希望是從1990年開始日本索尼推出第一代鋰離子電池之后，負(fù)極一直是石墨材料，我們雖然還有很多問(wèn)題需要解決，但是希望我們的負(fù)極能夠替代石墨，為下一個(gè)25年制定一個(gè)新的標(biāo)準(zhǔn)。
