소비자 전자 제품의 배터리 전원을 배로
| Jerry Huang
새로운 리튬 금속 배터리는 스마트 폰, 무인 비행기, 전기 자동차 마지막 두 배 길이를 만들 수 있습니다.
MIT의의 spinout는 이벤트 리튬 이온 배터리의 에너지 용량을 두 배로하는 새로운 리튬 금속 전지를 상용화 할 준비를하고 오늘날의 가전 제품의 전원 많은 그.
동문 MIT 전 박사 후 연구원 Qichao 후 07에 의해 2012 년에 설립 된 SolidEnergy 시스템은 에너지 밀도로 두 번 수있는 여러 가지 재료의 발전, 아직 그냥 함께 "양극없는"리튬 금속 전지를 개발 한 안전하고 오래 지속 스마트 폰, 전기 자동차, 웨어러블, 드론 및 기타 장치에서 사용되는 리튬 이온 전지.
"2 배의 에너지 밀도, 우리는 배터리 절반 크기 할 수 있지만, 여전히 리튬 이온 전지로, 동일한 시간 지속된다. 또는 우리는 배터리 리튬 이온 배터리와 동일한 크기로 만들 수 있지만, 지금은 한 두 번 지속될 것 "MIT에서 배터리를 공동 발명하고 지금 SolidEnergy의 CEO 인 후는 말한다.
외부 배터리가 필수적으로 스왑 공통 전지용 음극 재료, 흑연, 더욱 이온을 저장할 수있는 매우 얇고, 고 에너지 리튬 금속박 대 -, 따라서, 에너지 용량을 제공한다. 전해질 화학적 변형은 전형적으로 단명 휘발성 리튬 금속 이차 전지는 사용하는 것이 안전합니다. 또한, 전지들을 확장한다 기존의 리튬 이온의 제조 장치를 사용하여 제조된다.
년 10 월 2015 년, SolidEnergy는 투자자들에게 이상의 $ 1200 만 벌었 이중 에너지 밀도 리튬 금속 스마트 폰 배터리의 최초의 프로토 타입을 보여 주었다. 아이폰 6에 사용되는 리튬 이온 배터리의 절반 크기에, 그것은 리튬 이온 배터리의 1.8 암페어 시간에 비해 2.0 A 시간을 제공합니다.
SolidEnergy 계획은 스마트 폰에 배터리를 가져오고 초기 2017 년 웨어러블, 2018 년 전기 자동차에 그러나 첫 번째 응용 프로그램이 오는 11 월, 드론 될 것입니다. "여러 고객이 개발 도상국, 그리고 재난 구호에 대한 설문 조사에 무료 인터넷을 제공하기 위해 무인 비행기와 풍선을 사용하고있다"후는 말한다. "그것은 매우 흥미 진진하고 고귀한 응용 프로그램입니다."
나타낼 수뿐만 아니라 전기 자동차에 새로운 배터리를 넣기 "큰 사회적 영향을,"후는 말한다 : "산업 표준은 전기 자동차는 한 번 충전에 최소 200 마일을 갈 필요가 있다는 것입니다. 우리는 배터리의 절반 크기와 무게는 절반 만들 수 있으며, 같은 거리를 여행 할 것이다, 또는 우리는 같은 크기와 같은 무게 만들 수 있습니다, 지금은 한 번의 충전으로 400 마일을 갈 것입니다. "
배터리의 "성배"미세 조정
연구진은 아무 소용에 때문에 큰 에너지 용량의 충전식 리튬 금속 배터리를 만들기 위해 노력 수십 년 동안 가지고 있지만. "그것은 종류의 배터리 성배의 것입니다,"후는 말한다.
리튬 금속, 하나 저조한 전지의 전해질과 반응 - 액체 그 도통의 캐소드 (양극) 사이의 이온 및 양극 (음극) - 및 형태의 화합물이 증가 된 배터리 내부 저항 및 사이클 수명을 감소시킨다. 이 반응은 또한 인화성 전해질 점화 높은 열을 발생하고, 일반적으로 비 충전식 배터리를 만드는 단락을 초래할 이끼 양극에 리튬 금속 범프라고 덴 드라이트를 생성한다.
대책 배터리 안전하게하기 어렵다 이러한 작업에 고온에서 가열해야 잘못 전도성 고체 고분자 전해질과 액체 전해질을 전환하는 등, 또는 무기 전해질 전지의 에너지 성능의 비용에서 올 찍은 확장.
MIT 교수 도날드 사도 웨이 여러 용융 염 및 액체 금속 전지를 개발 한 공지 전지 연구원들의 그룹 내의 박사후로 일 동안 후는의 재단 된 리튬 금속 전지의 여러 주요 디자인 및 재료의 발전을 도왔다 SolidEnergy의 기술.
하나 개의 혁신은 전통적인 흑연, 탄소, 또는 실리콘 양극보다 1/5 전통적인 리튬 금속 애노드의 두께 및 얇은 수회 라이터 관한 애노드위한 얇은 리튬 금속박을 이용 하였다. 즉 절반으로 배터리 크기를 축소.
80 개 섭씨 온도 이상에서 근무 배터리 :하지만 여전히 큰 차질이 있었다. "그건 showstopper했다"후는 말한다. "배터리는 상온에서 작동하지 않는 경우, 상용 응용 프로그램이 제한됩니다."
그래서 후 고체 및 액체 하이브리드 전해액을 개발 하였다. 그 함수로 가열 할 필요가없는 얇은 고체 전해질과 리튬 금속 박막을 코팅. 그는 또한 가연성이 아니며, 부정적인 리튬 금속과 반응을 중지 세퍼레이터와 셀 설계 추가적인 화학적 변형을 갖는 신규 의약 이온 성 액체 전해질을 만들었다.
결과적하지만 상온에서 동작 할 수있는 리튬 이온 전지의 안전성과 수명 특성과, 리튬 금속 전지의 에너지 용량 특권이있는 전지이다. "고체 코팅 및 새로운 고효율 이온 성 액체 물질을 결합하는 기술 측 SolidEnergy 대한 기준이고,"후 말한다.
변장의 축복
비즈니스 측면에서 후 주석은 멘토와 투자자 가치있는 통찰력을 얻을 MIT 기업가 정신에 대한 마틴 보안 센터를 자주. 그는 또한 새 배터리 주위에 사업 계획을 개발하는 팀을 구성 과정 15.366 (에너지 벤처)에 등록.
자신의 사업 계획과 함께, 팀은 MIT $ 100K 기업가 정신 대회의 가속기 대회에서 1 위 상을 수상하고, MIT 청정 에너지 수상의 결승전이었다. 그 후, 팀은 2 위 백악관에서 열린 국가 청정 에너지 수상 경쟁에서 MIT를 대표했다. A123 시스템, 잘 알려진 MIT가 파산 신청을 고급 리튬 이온 배터리를 개발 spinout 때 늦게 2012 년, 후 주석은 SolidEnergy을 출시 할 준비하고 있었다. 풍경은 배터리 회사에 대한 좋은 보이지 않았다. "나는 내 회사가 운명이라고 생각하지 않았다, 난 그냥 내 회사도 시작되지 얻을 않을 것이라고 생각,"후는 말한다.
그러나이 변장에 다소 축복이었다 후 주석의 MIT 연결을 통해 SolidEnergy은 월섬에 다음 유휴 시설 년대 A123을 사용할 수 있었다 - 프로토 타입 - 건조하고 깨끗한 객실, 및 제조 장비를 포함. A123은 2013 년 Wanxiang 그룹에 인수되었을 때, SolidEnergy은 A123의 자원을 계속 사용하기위한 협력 계약을 체결했다.
궁극적으로, 디자인 소설의 시작을 주도하지만, 상업적으로 실용적, 배터리 - A123에서 SolidEnergy은 기존의 리튬 이온 제조 장비를 프로토 타입 강요했다. 새로운 소재 혁신 배터리 회사는 종종 실용적이고 때로는 확장하지하지 않은 새로운 재료, 주변에 새로운 제조 프로세스를 개발, 후는 말한다. "그러나 우리는 기존의 생산 라인에 구현 될 수있는 물질을 사용하도록 강요했다"고 말했다. "이 현실 세계로 시작하는 시각을 제조하고 실제 배터리를 구축함으로써, 우리는 물질이 새로운 물질을 설계 한 후 작업 이전 버전을 해당 프로세스에서 근무하고 이해 할 수 있었다."
월섬에 A123의 공간을 공유하는 3 년 후, SolidEnergy이 달 새로운 브랜드로 본사를 이동, 최첨단의 10 배의 워번에서 파일럿 시설 - 그리고 "보잉 747의 날개를 수용 할 수"후가 말한다 - 자신의 11 월 출시를 위해 생산을 늘리고의 목표와.
8 월 16, 2016에 MIT 뉴스 사무실의 롭 슨에 의해 작성된 원본 기사.