新型IBM Battery500合作者可以更接近锂空气电动汽车电池

负担得起的，续驶里程长的电动汽车可能会改变电动汽车的应用方向。这是IBM Research的Battery500项目的目标，该项目是一项长期的研究项目，旨在使用锂-空气技术开发超高密度锂电池解决方案。IBM今天宣布与Asahi Kasei和Central Glass建立合作伙伴关系，以合作开发锂空气电池技术。

锂空气电池从大气中消耗氧气，将氧气存储在电池内部的化学反应中，同时释放电能。氧原子通过纳米结构的碳层吸收，与锂离子结合形成过氧化锂。随着该反应的发生，释放出例如可用于为汽车供电的电力。之后，当电池充电时，氧气释放回大气中。因此，锂空气电池以某种方式呼吸。作为附带说明，汽油发动机也吸入大气，但是汽油发动机的呼气充满了汽油燃烧后残留的有毒化学物质。锂空气电池的吸气和呼气都是氧气。

锂空气电池由于极高的能量密度而具有吸引力。今天的锂离子电池的能量密度在每公斤100-250瓦时之间，而锂空气的能量密度接近汽油。这意味着具有汽油箱重量的锂空气电池组将容纳几乎等同于汽油的能量。IBM将锂空气描述为可实现500英里续航里程的电动汽车的技术。Poly-Plus是另一家研究锂空气电池技术的公司，而其他公司（例如Envia Systems）也在研究能量密度更高的锂离子电池。

如今，每次充电500英里续航里程的电动汽车是很有可能的。特斯拉汽车公司即将开始生产Model S，85千瓦时的电池组每次充电可行驶300英里，而IBM则认为500英里的锂空气汽车将拥有150千瓦时的电池组。理所当然地认为，今天可以制造出具有如此大电池组的汽车，但价格合理吗？这就是为什么三菱i-MiEV可以行驶60-70英里的里程，日产LEAF可以行驶80-100英里的里程的主要因素，依此类推，目标价格可承受的制造商不能在以下位置使用大型电池组今天的电池价格。有关500英里电动汽车可能意味着什么的更多信息，请参阅500英里电动汽车对您和我意味着什么。

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今天的公告是关于将深厚的材料科学专业知识带入IBM的锂空气研究项目。旭化成和中央玻璃有望通过“同时开发几种化学物质”来“扩大项目范围”。IBM认为该研究项目具有极大的风险，面临巨大的技术挑战，并强烈警告我们至少在2020年中期之前不要期待任何实际结果，但是，将这两家公司加入董事会会增加成功的机会。

旭化成被誉为“日本领先的化学制品生产商之一，也是锂离子电池隔膜的全球领先供应商”。该公司将帮助开发用于IBM锂空气电池的隔膜。这些膜用于分离电池内部的化学物质，以确保仅发生所需的化学反应。

Central Glass被描述为“全球领先的锂离子电池电解液制造商”，并将参与开发“专门为改善锂空气电池而设计的电解液和高性能添加剂”。

发起电池500项目的IBM首席研究员Winfried Wilcke博士说：“这些新的合作伙伴分享了我们的愿景，即电动汽车是构建更清洁，更美好的世界的重要组成部分，而世界不再依赖石油。”“他们兼容的经验，知识以及对电动汽车电池技术大胆创新的承诺，可以帮助我们将这项研究从实验室转移到道路上。”

“我们非常专注于通过多种技术应对环境挑战和局限性，以创造更美好的未来。这项联盟使我们能够探索开发改进的可充电电池性能的新途径，而这是传统技术无法满足的。”旭化成高级电池材料开发中心负责人Tetsuro Ohta说。

由IBM的Battery500研究项目开发的锂空气技术离可制造还有很长的路要走。例如，该团队仅能演示一种电池设计，该电池设计可以通过多个充电循环以某种程度的稳定性进行充电和放电。WIlcke博士在最近一次演讲中提到的技术挑战之一是需要干燥的空气，显然大气中通常有很多水分。因此，锂-空气电池可能需要由空气干燥机包围，这会使电池比原来所需的更大。WIlcke博士的预测是，根据解决技术难题的速度，锂空气电池技术可能会在2020年代的某个时候实现生产，并可能接近2030年。