24M锂电颠覆性突破？华裔大牛发明3件套，液电竟续航1600公里?

你能想象液态锂电池续航1600公里吗？现在还在开发的固态电池领头羊丰田都不敢这么说，特斯拉model 3 2024版好不容易续航600，这时候已经哭晕在厕所了。但美国一家初创公司2月13日却宣称，他们开发了一种颠覆性的电池技术，彻底解决了锂枝晶问题，提高了锂金属电池的安全性、循环寿命和能量密度，可以生产续航达1600公里的电池组，是不是完爆现在所有的锂离子电池，和正在开发的所有固态电池？那么这个消息究竟可不可信，这个电池什么时候能够投入使用呢？

这家公司就是位于马萨诸塞州剑桥的24M，可能很多人都不怎么熟悉，但提起它的创始人蒋业明，业界却是鼎鼎大名。蒋业明出生于台湾，现在是麻省理工学院材料系教授，2009年当选美国国家工程院院士，谷歌学术上H指数达到了107，也就是说至少有107篇论文至少被引用了107次，总引用4万多次，是材料领域响当当的大牛。

24M宣布的颠覆性电池技术，是一种专为锂金属电池开发的革命性新型电解质Eternalyte，可以显著提高电动汽车、能源存储和消费应用中锂金属电池的循环寿命和倍率能力。将Eternalyte与该公司最近开发的ETOP和Impervio技术结合起来，相当于给锂电池套上了三驾马车，为未来实现可持续能源提供了优异的电池技术套件。

是不是不明觉厉？那这三驾马车究竟是怎么回事，有什么过人之处呢？

第一驾马车ETOP，直译就是电极到包技术，是指把电极直接封装到电池组中，无需单独的电池和模块。目前的锂离子电池使用单个电池构建模块和电池组，外壳内含有大量支撑金属和塑料，增加了重量和制造成本，降低了能量密度。

ETOP去除了这些不必要的材料，在降低成本的同时实现了最高的能量密度，封装效率可以超过70%，是当前最高的电池组级体积利用率。

简而言之，像特斯拉model Y用2170电池，电池组里有4400个电池，换成4680也有830个，ETOP技术就是把这些电池的外壳和辅料都去掉，直接在里面排布电极，肯定会极大地提高能量密度。

第二驾马车Impervio是新型电池隔膜，使用专有技术阻止锂枝晶的生长，并通过持续监控电池，在潜在短路发生之前进行放电和关闭，从而实现整个电池组的安全。

隔膜是电池最关键的组件，把正负极电解液隔开，锂枝晶刺穿隔膜就可能发生灾难性事件。

24M通过与没有使用Impervio隔膜的基准电池进行对比测试，包括用不锈钢污染正极，故意暴露负极上的铜，其他电池都迅速短路，而使用了Impervio隔膜的电池，则抑制了枝晶生长，完全没有任何问题。

第三驾马车Eternallyte电解质，则是专门针对锂金属负极的低成本解决方案。

目前主流锂离子电池采用石墨负极，理论容量只有372mAh/g，而锂金属负极高达3860mAh/g，被认为是锂电池的终极解决方案。但锂金属负极电池的锂枝晶问题却一直无法解决，并且和锂金属负极一起使用的液态电解质循环寿命也极差，尤其是快速充电更是惨不忍睹，导致电池很快就会报废。

Eternallyte则完美解决了这个问题，它和Impervio一起使用，可以完全阻止所有锂枝晶的生长，实现极为优异的循环性能，以及很低的内阻。

为了证明这一点，24M对使用Eternallyte电解质的锂金属电池进行了测试，其电池单体能量密度为391Wh/kg，ETOP封装电池组能量密度为350Wh/kg，在1C充放电速率下循环次数超过500次，仍然保持了83%的容量，这意味着每次充电可以行驶1600公里，整个生命周期内可以行驶80万公里。

我对这个关键指标有点存疑，不知24M是如何计算出来的，因为350Wh/kg似乎达不到这个成绩，但大量减少电池金属外壳和使用锂金属负极，确实可能导致电池能量密度大增，翻两三倍也是有可能的。

另外一个测试是用锂-锂标准电池（li-li base cells），这是一种用来测试不同锂负极改性方法对循环稳定性和锂沉积过电位影响的标准测试电池，在连续4C倍率的充放电中，可以实现3000次以上的循环而不会发生短路或内阻增大。这意味着它具有极为出色的倍率性能，也就是高倍率充放电条件下的性能表现，可以实现快速充电。

是不是太厉害了？如果真的能够达到如此优异的性能，那么这可能真的就像24M说的一样，是一种革命性的新型电解质，使用24M电池技术的三驾马车，可以完全解决目前锂金属负极面临的各种挑战，包括安全性、循环寿命和倍率能力，打造更高效、更低成本的下一代锂电池，让电动汽车可以正式与燃油车进行面对面的肉搏战了。

但24M真的就那么厉害，一家初创公司，还没有什么产品，就想推翻现有的动力电池格局，把锂离子电池拉下马来，是不是太自不量力了？目前我还没找到Impervio隔膜和Eternallyte电解质是什么成分，24M似乎也讳莫如深，可能是出于保密的原因吧，但这样也可能被人认为是画PPT，吹牛来吸引投资。

目前能看到的24M信息还不多，他们计划在今年实现批量生产演示，明年或后年全面推向市场。我看到很多新型电池研发，似乎都严格保密，比如美国的QuantumScape、日本丰田、台湾辉能，还有中国的几大巨头，更是什么都不肯透露，只说性能，不谈数据，这可能都是因为竞争太激烈了，而最终胜出的就是那么一两种技术，未来对电池的巨大需求，已让新型电池的研发白热化，各种技术和方法层出不穷，大量资金投入其中，你稍微透露一点，可能就被别人学走了，所以24M究竟开发到什么程度了，外界可能还真的一无所知，只能根据他们的只言片语做出判断。

24M创始人蒋业明说，传统电池生产的基本工艺已经30多年没有改变了，24M彻底改造了制造工艺和电池/电池组设计，创建了一整套新型电池解决方案，让锂金属负极电池等下一代技术成为可能。看起来真的非常自信，可以说确实是在颠覆现有锂离子电池技术，无论如何，电动汽车、电动飞机、储能领域都才刚起步，究竟哪种技术能够笑到最后，还有待时间的检验。不管能不能成功，成功的是不是24M，他们的探索都是最为宝贵的财富。