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新型锂离子电池研究取得突破 玻璃电池即将面世!

来源:【TRD】 发布日期:2020-05-11 分享 加入收藏 关注:333

JohnB.Goodenough(约翰·B·古迪纳夫)是一个鲜为人知的名字,但他却改变了大家的日常生活:这名美国物理学家主导了锂离子电池的发展,被称为锂电池之父,没有他的发明,今天就不会有智能手机、电动螺丝刀或电动汽车。2013年,他因卓越的贡献获得时任美国总统巴拉克·奥巴马(BarackObama)颁发的荣誉。2019年,他因对锂离子电池的研究贡献获得了诺贝尔化学奖。


玻璃电池


现年97岁高龄的古迪纳夫仍不想停下钻研电池的脚步。今天,在他革命性发现锂离子电池后的40年,他还在寻找改进电池的方法,而且与葡萄牙研究员玛丽亚·海伦娜·布拉加(MariaHelenaBraga)一起取得了突破:他的新“奇迹电池”并非像现在这样基于液体电解质,而是基于固体,即电子穿过与碱金属结合的玻璃。


这种固态电池具有诸多优点:容量大、耐冷热、充电不再需要数小时而是几分钟,且固态电解质不燃烧。


玻璃电池两年内投放市场


一直以来,固态电池只是一个概念,但现在离面世又进了一步:据IEEE(美国电气电子工程师学会)主期刊《IEEESpectrum》报道,位于加拿大的储能专业企业Hydro-Quebec正在将古迪纳夫的固态电池推向市场。该技术的专利权已由研究团队所在的德克萨斯大学奥斯汀分校转让给Hydro-Quebec。这家加拿大企业在电池储能技术方面是全球公认的先锋。


Hydro-Quebec有着雄心勃勃的计划:玻璃电池应该在两年内准备好投放市场;然后,合作伙伴企业可以大规模生产电池。目前,德国汽车巨头梅赛德斯-奔驰正与Hydro-Quebec合作开发新的电池技术。


柔性玻璃用于钙钛矿电池


TestPV获悉,美国能源材料企业(EMC)与康宁企业签署了联合开发协议(JDA),计划开发用柔性玻璃封装的钙钛矿太阳能电池。

根据协议,EMC将使用康宁的柔性WillowGlass作为EMC专有(正在申请专利)印刷工艺的印刷基材,这两种技术分别代表了两家企业各自的行业领先创新能力。


根据TestPV查阅到的技术资料,EMC企业的R2R(卷对卷)工艺能够大大提升电池封装的生产效率,而康宁企业的柔性Willow玻璃具有优异的热机械稳定性、光学清晰度、表面质量和出色的阻隔性。


据EMC首席实行官StephanDeLuca博士先容,太阳能电池板要求高效率和长寿命,康宁WillowGlass极大地扩展了使用高速卷对卷印刷方法制造高性能钙钛矿太阳能电池组件的工艺窗口,同时提供了可延长产品寿命的封装屏障。


康宁技术中心副总裁DipakQ.Chowdhury博士认为,“WillowGlass是卷对卷印刷钙钛矿型光伏组件的独特定制基材,高产量的R2R工艺与康宁WillowGlass优异的材料性能相结合,可实现高速和高性能的光伏电池制造。”


如果这项合作能够获得成功,钙钛矿太阳能电池的生产效率将大幅提升,制造成本将大幅降低,并能推动高性能的钙钛矿型太阳能光伏技术尽快实现产业化,将产品尽早商业化推向新能源领域。


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