據(jù)《紐約時報》網(wǎng)站報道稱,美國一家創(chuàng)業(yè)公司在嘗試改進堿性
電池——這種
電池主要用于手電筒和玩具等相對簡單的電子產(chǎn)品中,不會被用來向計算機和電動汽車提供電能。
Ionic Materials(以下簡稱“Ionic”)位于馬薩諸塞州沃本。Ionic高管計劃當(dāng)?shù)貢r間星期四公布一項技術(shù)突破,使固態(tài)堿性電池能取代鋰離子電池和其他高密度儲能技術(shù)。
與目前的鋰離子電池相比,堿性電池在制造成本和安全方面的優(yōu)勢要大得多,但它也有一個缺陷:不能充電。這一問題,再加上鋰離子電池在儲能方面的出色表現(xiàn),意味著堿性電池不適合應(yīng)用在個人計算機、智能手機或電動汽車中。
利用該公司開發(fā)的聲稱能充電數(shù)百次的新型堿性電池,Ionic能改變這種狀況。Ionic新型堿性電池的一項額外優(yōu)勢是:不像鋰離子電池那樣容易起火爆炸。因鋰離子電池發(fā)熱、起火和爆炸引起的事故可謂層出不窮,尤其是去年三星Galaxy Note 7的“爆炸門”,除有用戶受到傷害外,三星更是因此蒙受數(shù)十億美元損失。
許多人都認(rèn)為,成本更低和更強大的電池,還是使風(fēng)能、太陽能等可再生能源價格,媲美化石燃料電廠和核電廠的主要原因。
Ionic表示,它已經(jīng)開發(fā)出可充電堿性電池的原型產(chǎn)品,能通過與生產(chǎn)塑料薄膜相似的制造工藝連續(xù)生產(chǎn)。迄今為止,Ionic已經(jīng)展示了充電400次的原型產(chǎn)品,該公司高管稱,他們相信改進型堿性電池的充電次數(shù)可以增長2倍達(dá)到1200次。Ionic得到了硅谷計算機設(shè)計先驅(qū)威廉·喬伊(William Joy)投資。
作為材料科學(xué)家的Ionic創(chuàng)始人、首席執(zhí)行官麥克·齊默爾曼(Mike Zimmerman)說,最初Ionic開發(fā)的改進型堿性電池在重量上要超過目前的鋰離子電池。但是,成本優(yōu)勢和儲存更多電能的能力,將彌補改進型堿性電池的這一不足之處。
《紐約時報》表示,除成本和安全外,Ionic的改進型堿性電池還有其他優(yōu)勢。生產(chǎn)鋰離子電池需要用到鈷元素,使用這種元素會帶來人力成本。例如,鈷礦主要在非洲,開采鈷礦一直被指責(zé)使用童工,造成嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。
堿性電池使用產(chǎn)量相對更高的鋅和錳元素。喬伊表示,“Ionic能幫助我們擺脫鋰離子電池,完全用堿性電池取而代之。”喬伊是Ionic董事會成員。
喬伊還表示,Ionic在堿性電池設(shè)計方面取得了新進展,利用價格更低廉的鋁元素取代鋅元素。過去鋁元素因腐蝕等問題不適合應(yīng)用在堿性電池中。采用鋁元素的堿性電池不僅重量比鋰離子電池更低,而且制造成本也低于目前的堿性電池。
Ionic將在科羅拉多州舉辦的洛基山研究院第35屆年會上公布其改進型堿性電池。洛基山研究院是由物理學(xué)家和環(huán)保專家阿莫里·洛溫斯(Amory Lovins)及其前妻亨特兒·洛溫斯(Hunter Lovins)創(chuàng)辦的一家可持續(xù)能源研究機構(gòu)。
洛溫斯在談到Ionic時表示,“它從一開始就采用明智的一系列標(biāo)準(zhǔn)。它使用不同尋常的電解質(zhì),設(shè)計出使用常見廉價材料制造的電池。”
但洛溫斯同時也表達(dá)了自己的謹(jǐn)慎態(tài)度,“改變電池設(shè)計非常困難,我希望看到它的產(chǎn)品、技術(shù)指標(biāo),希望知道這種產(chǎn)品能否實現(xiàn)商業(yè)化。”
與作為硅谷增長標(biāo)志的處理速度和數(shù)據(jù)存儲容量的爆炸性進步相比,電池技術(shù)的進步要緩慢得多。過去150年,只有寥寥數(shù)種可充電電池技術(shù)得到普及。
特斯拉與松下合作,在內(nèi)華達(dá)州建設(shè)一座電池工廠,目的是擴大鋰離子電池產(chǎn)能和降低生產(chǎn)成本。特斯拉高管表示,他們希望增加足夠產(chǎn)能,每年生產(chǎn)供150萬輛電動汽車使用的電池。
《紐約時報》稱,對用于消費產(chǎn)品和交通車輛中所謂固態(tài)電池的興趣在不斷增加。去年秋季,美國能源部負(fù)責(zé)對新一代能源技術(shù)提供支持的部門公布了16個項目,其中包括與Ionic簽訂一項價值300萬美元(約合人民幣2016萬元)的合同。Ionic表示,它已經(jīng)與數(shù)家公司簽訂授權(quán)協(xié)議,讓后者生產(chǎn)采用其設(shè)計的產(chǎn)品,但沒有披露合作伙伴名稱。
汽車行業(yè)機構(gòu)美國先進電池聯(lián)盟希望大幅度降低鋰離子電池生產(chǎn)成本。但業(yè)內(nèi)分析師表示,他們認(rèn)為汽車和電池廠商的新工廠和新技術(shù)有助于降低電池制造成本,但降幅將小于業(yè)界目標(biāo)。
Ionic高管表示,相比之下,他們技術(shù)的能源生產(chǎn)價格,將不足美國先進電池聯(lián)盟目標(biāo)的五分之一。
能源研究機構(gòu)彭博新能源財經(jīng)曾預(yù)測,只有在使用成本降低到與內(nèi)燃機相當(dāng)?shù)乃綍r,電動汽車才會大規(guī)模普及。
去年12月,Ionic還提到一種新材料,據(jù)它稱能大幅提升現(xiàn)有鋰離子電池的安全性。Ionic通過在電池中釘釘子、甚至開槍射擊的手段,演示了新型電池在防火和防爆方面的表現(xiàn)。
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