目前的動(dòng)力電池大部分都選用鋰電池,，但鋰電池發(fā)展至今,，其能量密度已經(jīng)接近理論物理極限,，尋求新技術(shù)以實(shí)現(xiàn)鋰電池質(zhì)變已是迫在眉睫?？梢灶A(yù)見(jiàn)的是，誰(shuí)將鋰電池質(zhì)變技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)，誰(shuí)就能飲得新能源汽車市場(chǎng)的頭啖湯,。

　　在化石能源逐漸匱乏的大環(huán)境下，新能源汽車取代傳統(tǒng)燃油車的趨勢(shì)已是勢(shì)不可擋,。而事實(shí)上,，盡管近年來(lái)電動(dòng)汽車飛速發(fā)展，銷量成倍增加,，但相較于傳統(tǒng)車依然顯得不夠份量,。

　　電動(dòng)汽車尚限于續(xù)航和安全而不能普及市場(chǎng)，很大程度上源于其心臟——?jiǎng)恿﹄姵夭粔驈?qiáng)大,。

　　目前的動(dòng)力電池大部分都選用鋰電池,，但鋰電池發(fā)展至今，其能量密度已經(jīng)接近理論物理極限,，尋求新技術(shù)以實(shí)現(xiàn)鋰電池質(zhì)變已是迫在眉睫,。可以預(yù)見(jiàn)的是,，誰(shuí)將鋰電池質(zhì)變技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn),，誰(shuí)就能飲得新能源汽車市場(chǎng)的頭啖湯。

　　在新技術(shù)的革新上,，國(guó)內(nèi)外企業(yè)一直在進(jìn)行持續(xù)的投入：東旭光電等主推石墨烯電池,、銀隆和微宏動(dòng)力推崇鈦酸鋰電池,、美國(guó)等諸多研究機(jī)構(gòu)另辟思路尋找固態(tài)電池、鋅電池路徑……技術(shù)的進(jìn)步永無(wú)止境,，不能以片刻的得失論成敗,。無(wú)論哪種電池都將由于其不同特性，尋找到其適合的應(yīng)用領(lǐng)域,。

　　為此高工鋰電梳理了今年以來(lái)國(guó)外前沿電池技術(shù)進(jìn)展情況,，所謂他山之石可以攻玉，希望能夠?qū)?guó)內(nèi)的電池發(fā)展有所裨益,。

　　1,、StoreDot公司設(shè)計(jì)5分鐘提供300英里續(xù)航能力電池

　　BBC報(bào)道稱，以色列StoreDot公司CEO表示,，公司2015年展示的5分鐘充滿手機(jī)電池的技術(shù)已做好商用準(zhǔn)備,，并將于2018年正式推向市場(chǎng)，目前已經(jīng)有手機(jī)廠商接納并采用,。需要注意的是該項(xiàng)快充技術(shù)還飽有爭(zhēng)議,，充電速度過(guò)快對(duì)電池性能可能造成影響。

　　實(shí)際上,，StoreDot公司方面稱,，公司還設(shè)計(jì)了一款電動(dòng)汽車電池，在自家快充技術(shù)加持下,，可以做到5分鐘內(nèi)能為電動(dòng)汽車提供300英里的續(xù)航能力,。

　　2、德國(guó)工研院研發(fā)充電一次續(xù)航1000公里新電池

　　德國(guó)工研院移動(dòng)能源存儲(chǔ)系統(tǒng)項(xiàng)目經(jīng)理沃爾特與一個(gè)團(tuán)隊(duì)攜手合作,，正在研究一種新電池,，稱可以讓電動(dòng)汽車充電一次續(xù)航620英里（1000公里）。

　　為了達(dá)到這一目標(biāo),，研究人員通過(guò)剔除封裝單個(gè)電池外殼,，用薄片式設(shè)計(jì)取代圓柱形設(shè)計(jì)。金屬片上涂有能源存儲(chǔ)材料,，由粉末陶瓷和聚合物粘合劑制造而成,。金屬片的一側(cè)是正級(jí)，另一側(cè)是負(fù)極,。然后將雙極性電極一個(gè)一個(gè)堆疊,，電極之間用薄薄的電解液分開(kāi)，并在內(nèi)部配置防止電荷短路材料,。最終,，科學(xué)家將疊起來(lái)的薄片封裝為大約為10平方英尺（1平方米）的電池，并與汽車電力系統(tǒng)連接,。

　　研究人員表示,，該方法能夠在相同的空間內(nèi)安放更多電極,，從而存儲(chǔ)更多的電能。該新型電池系統(tǒng)預(yù)計(jì)在2020年之前進(jìn)入實(shí)際測(cè)試階段,。

　　3,、世界首款硅負(fù)極電池完成認(rèn)證

　　擁有先進(jìn)鋰離子電池技術(shù)的開(kāi)發(fā)商Enevate公司，宣布已開(kāi)發(fā)出世界上第一款硅主導(dǎo)的鋰離子電池,，應(yīng)用于智能手機(jī)和其他消費(fèi)類,，并且已經(jīng)通過(guò)了全球安全和質(zhì)量認(rèn)證(包括UN 38.3，UL 1642,，UL 2054,，CTIA / IEEE 1725，IEC 62133和IEC 61950),。

　　該技術(shù),，與僅包含少量硅添加劑、以石墨為主材的陽(yáng)極不同,，它是以硅為主材的陽(yáng)極作為專有的活性物質(zhì)薄膜，硅含量高達(dá)70%以上,，提供了傳統(tǒng)鋰離子電池陽(yáng)極能量密度的4倍以上,。

　　高達(dá)4C速率的充電功能，意味著在15分鐘內(nèi)可充電至90%,，而不會(huì)不會(huì)對(duì)能量密度造成影響,。同時(shí)在智能手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備中增加35%至50%的續(xù)航時(shí)間。

　　此外,，與傳統(tǒng)的鋰離子電池相比,，該技術(shù)還提供了出色的低溫性能，同時(shí)避免了析鋰的問(wèn)題,，因此具有內(nèi)在安全性優(yōu)勢(shì)(高于傳統(tǒng)鋰離子電池40%的防過(guò)充能力),。

　　4、美國(guó)致力研制高性能新型固態(tài)電池

　　美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)透露,，其正在與邁阿密大學(xué)合作,，研制新型固態(tài)電池。該電池所占空間僅為現(xiàn)有電池的三分之一,，可用在“立方體衛(wèi)星(CubeSats)”等微型衛(wèi)星上,，同時(shí)還具備防撞、防潮,、防燃等性能,。研究團(tuán)隊(duì)希望該技術(shù)能成為一種安全有效的儲(chǔ)能方法，并且在多個(gè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用,。

　　5,、特斯拉實(shí)現(xiàn)電池衰減控制在5%以內(nèi)

　　特斯拉首席電池科學(xué)家Kurt Kelty和技術(shù)研發(fā)伙伴加拿大Dalhousie大學(xué)的Jeff Dahn在最新的技術(shù)演講中表示,，研究小組已經(jīng)在電池性能領(lǐng)域取得重大突破，能夠讓車輛在行駛48萬(wàn)公里后,，電池的衰減控制在5%以內(nèi),。

　　Jeff Dahn介紹稱，提高NMC三元鋰電池中的某種化學(xué)成分,，可以限制高壓下電池運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的有害氣體,，經(jīng)過(guò)改進(jìn)后的電池單體能夠在超過(guò)1200次循環(huán)后依然有著優(yōu)秀的性能表現(xiàn)。這意味著以每年行駛2萬(wàn)公里計(jì)算,，車主在連續(xù)駕駛24年后電池容量仍然可以達(dá)到出廠容量的95%,。

　　目前，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在特斯拉即將推出的新車當(dāng)中使用,，預(yù)計(jì)會(huì)是定于今年7月推出的Model 3轎車,。

　　6、美國(guó)海軍與恩吉克電池公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)新一代「3D鋅正極電池」

　　美國(guó)海軍與恩吉克電池公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)新一代「3D鋅正極電池」,，以用于所有電能產(chǎn)品供電,，包括電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力車,、飛機(jī),、船只等。美國(guó)海軍表示將在車輛上應(yīng)用測(cè)試該種電池,，美國(guó)能源部高級(jí)研究計(jì)劃署希望這種電池技術(shù)可以成為未來(lái)儲(chǔ)能設(shè)備,。

　　有別于傳統(tǒng)的鋅電極制備方法，研究方不是直接將鋅的粉末壓成片,，而是通過(guò)乳液方法將其制成多孔的海綿狀結(jié)構(gòu),。隨后他們構(gòu)建了以這種新型結(jié)構(gòu)為陽(yáng)極，堿式氧化鎳為陰極的電池,。

　　測(cè)試表明,，這種電池在使用過(guò)程中，鋅的氧化和還原過(guò)程都更為均勻,，因此電池歷經(jīng)多次充放電循環(huán)仍可保持較好的性能,。研究人員希望這種新型電池有朝一日能夠取代鋰離子電池，從而讓電子產(chǎn)品更加安全,。

　　7,、石墨烯技術(shù)搭載于Fisker公司電動(dòng)汽車

　　Fisker 公司發(fā)布了Emotion電動(dòng)汽車的最新預(yù)告圖。Fisker方面稱稱新車使用石墨烯電池技術(shù),，能夠延長(zhǎng)續(xù)航里程,、電池壽命，同時(shí)加快充電時(shí)間,，續(xù)航里程可達(dá)400英里(644公里),，將于8月17日亮相,。

　　8、NRL開(kāi)發(fā)可充電鋅電池成本比鋰電池系統(tǒng)少30%-50%

　　美國(guó)海軍研究實(shí)驗(yàn)室（NRL）化學(xué)部的研究人員近日開(kāi)發(fā)出了一種更安全的鋰離子電池替代品——可充電鋅電池,。據(jù)稱,，鋰離子電池因其易燃特性，在海軍艦艇和其他軍事平臺(tái)上已被禁用,。

　　加州圣安塞爾莫的電池技術(shù)公司EnZinc的CEO米切爾˙布魯斯表示,，該公司科研人員正在測(cè)試和推廣這項(xiàng)技術(shù)，預(yù)期能夠比鋰電池系統(tǒng)便宜30%-50%,。

　　長(zhǎng)期以來(lái),，限制鋅電池充電的主要原因?yàn)閮H僅幾輪充電后，鋅電池內(nèi)部的兩電極之間會(huì)產(chǎn)生導(dǎo)電細(xì)絲,，最終發(fā)生兩極短路,。對(duì)此科研團(tuán)隊(duì)找到了一種抑制電池內(nèi)部導(dǎo)電細(xì)絲產(chǎn)生的方法：將鋅陽(yáng)極做成多孔海綿狀結(jié)構(gòu)。充放電期間,，電流在鋅陽(yáng)極上的分布更均勻,，因此導(dǎo)電細(xì)絲難以產(chǎn)生。

　　實(shí)驗(yàn)表明,，陰極由鎳制成的鋅電池可以承受5萬(wàn)次充放電,，壽命與混合動(dòng)力車的鉛酸電池相仿，但鋅電池的單位體積儲(chǔ)能和單位質(zhì)量?jī)?chǔ)能都高于鉛酸電池,。

　　美國(guó)海軍實(shí)驗(yàn)室成果轉(zhuǎn)化辦公室的斯蒂文˙馬庫(kù)斯（Steven Marquis）表示,，EnZinc公司已經(jīng)獲得了鋅-鎳電池在輪式電動(dòng)汽車領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化授權(quán),。其他應(yīng)用領(lǐng)域和其他陰極材料的授權(quán)仍在開(kāi)放中,，海軍實(shí)驗(yàn)室的研究人員仍然在探索其他的陰極材料。

　　9,、NEC公司研發(fā)石墨烯海綿添加劑提升鋰電池性能

　　日本NEC公司的研究員錢成開(kāi)發(fā)了一種多孔石墨烯海綿添加劑,，也稱為Magic G，可用于鋰離子電池的陽(yáng)極和陰極,，以提高其速率和功率性能,。

　　Magic G通過(guò)一系列方法生產(chǎn)，最初研究人員通過(guò)改進(jìn)的悍馬法氧化石墨,，以生產(chǎn)氧化石墨,。此后進(jìn)一步進(jìn)行熱沖擊和空氣氧化處理，其形成了預(yù)制Magic G（前MG）的材料,。然后在1000℃下熱處理前體來(lái)實(shí)現(xiàn)魔術(shù)G,。

　　前兆和最終的Magic G產(chǎn)品均通過(guò)許多市售機(jī)器和方法進(jìn)行了表征，包括場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡（FE-SEM）（日立SU8000）,，透射電子顯微鏡（TEM）（Hitachi H-90000UHR）,，原子力學(xué)顯微鏡（AFM）（Bruker Nano Scope V Dimension Icon）,，傅里葉變換紅外（FT-IR）（Varian 7000FT-IR），拉曼光譜（NRS-7000）,，氣體吸附（BELSORP18PLUSUS-HT）和溫度程序解吸質(zhì)量光譜法（TPD-MS）（Shimadzu GC / MS-QP2010 Plus）,。

　　與其他非魔術(shù)G鋰離子電池相比，向陽(yáng)極添加0.5％（重量）添加量可使充電容量保持率在6次循環(huán)時(shí)從56％提高到77％,，10次循環(huán)時(shí)的充電容量保持率從7％提高到45％,。在陰極中，加入相同量的Magic G,，并且在6次循環(huán)中,，放電容量率從43％增加到76％，并且在10個(gè)循環(huán)中從16％增加到40％,。

　　除了更顯著的改進(jìn)之外,，添加Magic G的電極電子傳導(dǎo)性也增加了，電解質(zhì)的吸附,，并降低了活性材料的電荷轉(zhuǎn)移電阻,。

　　10、寶馬全固態(tài)鋰離子電池計(jì)劃于2026年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)

　　寶馬正在研發(fā)一款更為先進(jìn)的鋰離子電池,，這款電池將用固態(tài)電解質(zhì)代替現(xiàn)有的電解液,，更輕、更安全,、密度更高,，計(jì)劃于2026年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

　　作為一種優(yōu)缺點(diǎn)分明的新型鋰離子電池,，全固態(tài)鋰離子電池高安全性,、高能量密度、可以承受更高的電壓等是當(dāng)前鋰電池業(yè)界追求的目標(biāo),，但也存在制造技術(shù)復(fù)雜,，成本較高等明顯缺點(diǎn)。

　　11,、伊頓將推出1500VA鋰電池UPS

　　國(guó)際知名UPS廠商伊頓宣布,，公司將推出1500VA鋰電池UPS系列產(chǎn)品，全新伊頓1500VA鋰電池UPS的電池壽命將是標(biāo)準(zhǔn)UPS的兩倍,，在產(chǎn)品的整個(gè)使用壽命周期內(nèi),，有遠(yuǎn)程辦公或分公司需求的客戶可以極大地節(jié)省因更換電池所產(chǎn)生的大筆費(fèi)用。目前該產(chǎn)品已經(jīng)取得所需的全部認(rèn)證,，計(jì)劃于今年第三季度開(kāi)始發(fā)貨,。

　　鋰電池在超大型云環(huán)境中的一個(gè)優(yōu)勢(shì)是：高低溫適應(yīng)性強(qiáng)，不會(huì)像鉛酸電池那樣對(duì)高溫加熱環(huán)境敏感。早在三年前,，伊頓便開(kāi)始研發(fā)1500VA鋰電池UPS系列,，并著力于獲得相關(guān)認(rèn)證和專業(yè)知識(shí)以解決鋰電池的風(fēng)險(xiǎn)性問(wèn)題。目前,，伊頓已經(jīng)取得了處理這些電池所需的全部認(rèn)證,。

　　12、美國(guó)研發(fā)新型冷凍方法延長(zhǎng)鋰電池壽命

　　美國(guó)研究人員開(kāi)發(fā)了一種新型冷凍方法,，可以延長(zhǎng)鋰電池的壽命,，提高安全性，電池還能夠彎曲,。此項(xiàng)技術(shù)有可能應(yīng)用于智能手機(jī)和平板電腦,，使它們變得更加靈活。

　　哥倫比亞大學(xué)傅氏基金工程和應(yīng)用科學(xué)學(xué)院的研究人員用固體電解質(zhì)取代液態(tài)電解質(zhì),，使用冰模板來(lái)制造陶瓷固體電解質(zhì)的垂直對(duì)齊的柱結(jié)構(gòu),。陶瓷固體電解質(zhì)擁有更高的安全性和導(dǎo)電性。

　　研究人員表示,，這是首次采用冰模板法將不易燃無(wú)毒的柔性固體電解質(zhì)用于鋰電池中,。未來(lái)采用該電池的智能手機(jī)或平板電腦可以做到彎曲。

　　13,、美國(guó)馬里蘭大學(xué)改造木頭結(jié)構(gòu)制作鋰電池負(fù)極

　　美國(guó)馬里蘭大學(xué)稱,，該校工程師通過(guò)改造木頭結(jié)構(gòu)，用來(lái)制作成鋰電池的負(fù)極結(jié)構(gòu),，以增強(qiáng)電池的安全和使用性能,。

　　馬里蘭大學(xué)的科學(xué)家提出，放棄使用金屬塊儲(chǔ)存鋰離子的傳統(tǒng)做法,，轉(zhuǎn)而使用木材中運(yùn)輸水與養(yǎng)分的天然管道來(lái)容納鋰離子,。由于結(jié)構(gòu)固定，無(wú)論離子數(shù)量如何變化,，木材都不會(huì)坍塌或受到損壞,。

　　為了在充電時(shí),，保證高電流密度不會(huì)使鋰離子堵塞在“居所”門外,，科學(xué)家增加了木材內(nèi)部的通道入口。這種改造使得每個(gè)入口的離子數(shù)量都不多,，局部電流密度很小,，電池不會(huì)產(chǎn)生發(fā)熱發(fā)燙現(xiàn)象，也就避免了爆炸,。此外,，由于木材的內(nèi)部結(jié)構(gòu)更大，同樣體積條件下，能夠比金屬塊容納更多電量,。

　　14,、日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所開(kāi)發(fā)出全固態(tài)鋰二次電池

　　日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所先進(jìn)鍍膜技術(shù)研究中心對(duì)外宣稱，其研究人員在材料中采用氧化物單結(jié)晶,，開(kāi)發(fā)出電池內(nèi)部不易產(chǎn)生短路的全固態(tài)鋰二次電池,。

　　以往的產(chǎn)品每1平方厘米通過(guò)0.6毫米—0.8毫安的電流就會(huì)出現(xiàn)短路，新產(chǎn)品則在每1平方厘米通過(guò)10毫安的電流也不會(huì)產(chǎn)生短路,，未來(lái)有望用作醫(yī)療機(jī)械電池等,。

　　據(jù)稱，研究小組將氧化物固體電解質(zhì)材料“石榴石型氧化物”合成為具有過(guò)去10倍左右的鋰離子導(dǎo)電率的單結(jié)晶,，阻止了引起短路現(xiàn)象“樹(shù)枝狀結(jié)晶”的發(fā)生,，并將微粒子和氣體混合噴射到基板，接合電極與電解質(zhì),。