混合锂金属电池前景几何?

北极星储能网讯:日前，混合锂金属电池开发及制造商麻省固能新能源科技有限公司（下称“麻省固能”）发布消息称，已经与艾芬豪资本收购公司（下称“艾芬豪”）达成合并协议，合并后的公司将以麻省固能的名义运营，年内在纽约证券交易所上市。值得一提的是，麻省固能是目前全球唯一经过第三方验证的混合锂金属电池公司。

混合锂金属电池是全新的技术概念，与其他电池技术路线有何不同？未来产业化前景又如何呢？

电池技术“新宠”

其实，混合锂金属电池并不是麻省固能最初的研究方向。麻省固能创始人兼首席执行官胡启朝此前透露，在成立之初曾研究固态锂金属电池，但目前为止，全球各家企业和研究机构均认为固态锂金属电池很难成型，因此在尝试研究一段时间后，于2015年改变路线，将混合锂金属电池作为新的突破口。

与艾芬豪合并后，麻省固能将成为年内全球第一家混合锂金属电池上市公司，此次交易得到了多家战略投资者和全球汽车制造商的支持。今年3月，麻省固能宣布与通用汽车公司达成联合开发协议，在马萨诸塞州波士顿一处新预生产基地制造高性能的“A-Sample”锂金属电动汽车电池；5月，麻省固能与现代汽车和起亚签署了联合开发协议，为现代的电动汽车开发“A-Sample”锂金属电池。另外，麻省固能的投资者还有来自全球最大电动汽车市场亚洲的主要汽车制造商和电池生产商，包括吉利控股集团、上汽集团和富士康等。

“一般锂离子电池的负极材料是石墨，换成锂金属后，能提高电池能量密度，但是目前锂离子电池的能量密度还达不到电动汽车的续航要求，具有一定的局限性。”伊维经济研究院研究部总经理吴辉在接受本报记者采访时指出，“电池技术在不断进步，如果有类似混合锂金属电池这样的新技术出现，肯定会受到车企关注。”

安全隐患有待消除

相比传统的锂离子电池、全固态锂金属电池以及钠离子电池，混合锂金属电池有何不同？

新能源与智能网联独立研究者曹广平告诉记者，混合锂金属电池技术路线与现有的锂离子电池的不同，主要体现在两方面，首先是电解层将氧化物固态电解质和高浓度电解液混合，其次是负极为锂金属。“与传统的锂离子电池相比，它采用了克容量大的锂金属负极以及较薄固态电解质层，可以大幅度提升能量密度；与全固态锂电池相比，它更易成型，而且由于电解质层保留了一部分电解液，界面阻抗小，充电时间仍旧较快；与钠离子电池相比，虽然能量密度高很多，但锂金属用量较大，如果未来锂资源不够，难以提供的话，恐怕得回收其负极锂金属。”

“另外，混合锂金属电池的快充性能、寿命等并不逊色，因此在保证高能量密度的同时，其他特性并不会被削弱，与现有生产设备也有较好的兼容性。更为重要的是，在安全模型和数据上都开始有产业化积累，能够保障电池较为安全地运行。”曹广平进一步解释说。

但是，相比更为安全的纯固态电池，锂金属电池仍然会存在安全隐患，无法达到绝对安全。对此，胡启朝表示，麻省固能会通过使用内部研发团队开发的更为安全材料，在汽车电池管理系统里升级算法等方法，减少安全隐患。“电池不可能做到100%安全，但在增加一系列技术手段后，能够保证用户的使用安全。”

实现替代尚需时日

“锂金属电池替代锂离子电池不是一个迅速的过程，而是逐渐替代，长远来看，动力电池电池最终会是锂金属电池的天下，也许中间会发展出不同路径，但锂金属电池是终极形态。”胡启朝曾指出。

近年来，新型电池研发技术层出不穷，多个国家和地区都在寻找克服锂离子电池缺陷的方法，消除痛点。据了解，与锂离子电池相比，锂金属电池拥有几乎两倍的能量密度，重量也更轻，这使得锂金属电池在电动汽车领域的应用潜力更大，未来是否会逐渐替代锂离子电池？

“混合锂金属电池属于混合固态锂离子电池，这种能量密度高的电池是发展趋势，尤其是作为动力电池，质量很轻，容易被电动汽车产业接受。”曹广平指出，“混合锂金属电池替代现有锂离子电池还需要一个过程，其氧化物膜、高浓度电解液、锂金属薄带等的原材料和生产工艺，仍需要时间。”

曹广平建议：“可以同步开展这类电池材料循环利用技术的开发，从实验室阶段就考虑材料多次循环降本的问题，避免走入电池回收‘资源不够又不能降本’的死胡同。”

延伸阅读：

在政策和市场的双重推动下，2021年，动力电池产业迎来了技术上的快速突破期：蔚来汽车发布150千瓦时固态电池，广汽埃安推出石墨烯电池，钠离子电池成为最新焦点。初创公司麻省固能研发的混合锂金属电池技术，同样受到众多主流企业和投资者的青睐。

与目前普遍采用的石墨、硅碳等负极材料相比，锂具有更大的克容量，能够大幅提高整个电芯的能量密度，锂金属电池始终是动力电池行业的重要研发方向。但金属锂在稳定性和可控性上表现较差，使用过程中较容易造成正负极短路，缩短电池寿命，甚至引发电池着火。

麻省固能将成熟高效的锂离子电池生产工艺和锂金属电池的高能量密度进行结合，开发出了混合锂金属电池，并得到多方支持，但全新的混合锂金属电池究竟能否解决续航里程、电池安全等当下消费者最为关注的问题，仍旧需要持续关注。

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