纳米结构降低电动汽车电池成本

北京有一家新创公司，名为五河公司（Wuhe），正在制作电极材料和电池，可以降低电动汽车的成本。该公司使用纳米结构作为电池材料，就像其他最新的纳米结构一样，这种材料可以传输大量爆发的电力，这是加速所需要的，同时可以保持能量存储容量。但五河公司的进展也使这种材料更容易使用，胜过类似的电极材料，结果是，可以降低电池单元制造成本10％。

      电池组是电动汽车上最昂贵的组件，如泰斯拉跑车（Tesla Roadster）和日产Leaf（Nissan Leaf）都是这样。这一成本不是使电动汽车太昂贵，大多数人买不起，就是促使汽车制造商采用小型电池组，限制了汽车的行程。

      为了降低电池成本，提高其性能，五河公司创办者，中国科学院化学教授于郭郭（Yu-Guo Guo），开发了新的，低成本的方式，提高锂铁磷酸盐（lithium-iron phosphate）的性能，这是一种领先的锂离子电池电极材料，他也开发了其他有前途的电极材料。

      通常情况下，锂铁磷酸盐的电导率过低，不能使用。这一电导率可以提高，只需把它研磨成极其精细的纳米粉末，就像一些公司如A123系统公司（A123 Systems）所做的。由于这种粒子很小，电子或锂离子这两者都必需产生电流，因而就可以很快地进出它们。但是，这种粉末很难使用，会提高制造成本。

      于郭郭的解决方案是集成磷酸铁（iron-phosphate）纳米粒子，它们更容易密集堆积，不太可能变成在空气中传播，但是会保留高导电性。他没有提供精确的细节，但他说，这项技术是基于他早期发表的一些作品。这项工作的一个例子中，他把纳米颗粒嵌在多孔碳（porous carbo）制成的较大颗粒中。碳导电性好，而微孔容纳电解质材料，传导锂离子很好。

      于郭郭说，这些材料的制备只贵了10％到20％，这是对比大块锂磷酸铁而言。但是，它们可以传导的电力约两倍于这种块状材料，也使锂磷酸铁可以获得两倍多的能量，大约使能量存储容量提高一倍。他说，按每瓦时计算，这种材料的成本等同于其他锂磷酸铁电极材料。但是，由于这种材料较容易使用，它也可削减成本，把这种材料装进电池单元。

      五河公司是于郭郭去年年底成立的，公司已经能够每年生产300吨电极材料，足以制成约3000万个标准锂离子电池单元。公司也制造电池单元，首批应用是电动自行车。目前，公司可以生产足够的电池，大约每年供应500辆电动汽车。

      Jeff Dahn是Dalhousie University的物理和化学教授，他说，根据公司的业绩数字，磷酸铁电池将是“非常有用的”，并且性能更好，胜过现在电动雪佛兰伏特（Chevrolet Volt）使用的电池。他预测，五河公司会找到市场。

      

      来源：麻省理工科技创业