電動車技術大突破!IBM用海水提煉「未來電池」,攜手賓士一年後推成品

2019.12.23 by
高敬原
電動車技術大突破!IBM用海水提煉「未來電池」,攜手賓士一年後推成品
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IBM Research的科學家,最近開發出一種新的電池技術,從海水中就能取得原料,完全不需要用到「鈷」,未來電動車的生產成本,有機會進一步降低。

天上飛的、地上跑的交通工具,都準備邁入全電動時代,加上各類電子產品,讓電池的需求日益增大。然而,現在用來製作電池的關鍵原料是有限資源,整個產業都必須未雨綢繆。

IBM Research的科學家,最近開發出一種新的電池技術,可以在五分鐘內充飽80%的電量,效率、能量密度也都比現在鋰電池好,最特別的是,製作這種電池的原料,從海水就能取得,未來電動車的生產成本,有機會進一步降低。

不需要開採鈷礦,海水也能提煉電池

目前的鋰電池大致有「鎳鈷鎂」、「鎳鈷鋁」兩種組成形式,而「鈷(Cobalt)」正是生產鋰電池的關鍵原料,可以說是現代石油。這是因為鈷具有穩定物質、增加能量密度的特性,可以確保電池壽命以及充電速度,因此短期內電池產業都無法棄「鈷」而不用。

開採鈷(cobalt)、錳(manganese)、鎳(nickel )這些金屬原料,除了對環境、工人健康都會造成威脅,更重要的是這些金屬是有限資源,當電動車時代來臨,電池的關鍵原料將會以驚人速度減少。

IBM Research電池實驗室的研究人員,想出一個不用金屬原料,就能造出電池的技術。研究人員使用一種不含鈷、鎳的陰極材料,搭配具有高閃點的安全液體電解質,陰極和電解液的獨特組合,在充電過程中具有抑制電池生成鋰枝晶、降低可燃性,能夠不使用金屬鋰作為陽極材料。

「鈷(Cobalt)」正是生產鋰電池的關鍵原料,可以說是現代石油。
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IBM表示,這種不需要金屬原料的電池技術,只需要5分鐘就能充飽80%電力,且在功率、能量密度表現上,都勝過現有的鋰離子電池,低可燃性的特性,也能避免電池起火爆炸,使用起來安全性也比較大。

在官方資料中,IBM沒有詳細說明電池製造的方法,僅表示由三種材料製成,且這些材料過去從沒在電池製造中用過,技術上最大的突破在於,這三種原料都能從海水中提煉,不需要開採金屬破壞地球資源。

與賓士攜手,一年內推產品原型

根據加拿大第一鈷業(First Cobalt )計算,目前全球每年有超過50%的鈷產量用於鋰電池,預計2020年比重將超過60%;金屬顧問公司Roskill也指出,全球鈷的需求量在2027年將成長至31萬噸,其中24萬噸來自於電動車電池、筆電、手機的需求,可見鈷在電池產業中的重要性。

因為電池原料從海水中就能提煉,生產成本能大幅降低,有助於電動車、電動飛機、智慧型能源網路的發展。
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而全球三分之二的「鈷」都來自非洲的剛果共和國,當地政局不穩定、雇用童工問題更是整體產業鏈的一大隱憂。IBM這項電池技術若能實現並且普及,便能降低對環境的衝擊,以及童工勞動處境,因為電池原料從海水中就能提煉,生產成本能大幅降低,對於電動車、電動飛機、智慧型能源網路都有正面的發展。(解決剛果採鈷童工問題,福特、LG從區塊鏈找解方

IBM Research提出的概念相當吸睛,目前已經跟戴姆勒(Daimler)旗下的賓士研究部門、日本電池電解質供應商中央玻璃株式會社、電池製造商Sidus等公司展開合作,加速新電池技術商業化的發展,目標在未來一年內,推出首款不需要鈷的原型電池。

參考資料:IBMGizmodoventurebeat

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責任編輯:陳映璇

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