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为什么40年的锂离子电池无可替代？

发布于：2024-05-27 编辑：匿名来源：网络

《麻省理工科技评论》（麻省理工科技评论）最近发表文章称，今天我们还没有使用过比40年前的锂离子电池更好的储能设备。

这是因为开发新型电池不仅面临诸多技术挑战，还需要大量的资金支持。

今年早些时候，美国能源部的替代能源高级研究项目 (ARPA-E) 一夜之间成为头条新闻。

原因是她在接受英国人《卫报》采访时表示：“我们在电池领域取得了重大突破”。

尽管ARPA-E支持的超过75个储能研究项目取得了一些令人满意的成果，但在生产小型、低成本储能设备方面尚未取得突破。

许多初创公司即将生产出价格实惠、安全、体积小、能量密集、成本低于每千瓦时 100 美元的储能设备。

但如果储能设备的价格控制在每千瓦时美元以下，电偶效应将不可避免地发生。

电偶腐蚀效应是指同一介质中异种金属接触点处因腐蚀电位差异而产生的局部腐蚀。

为了解决这个问题，需要利用可再生能源。

虽然太阳能和风能等可再生能源可以使电动汽车变得更轻、更便宜，但这些能源只有在阳光明媚或有风吹拂时才有可能实现。

然而，这种新型电池的商业化并没有跟上当前从化石燃料到可再生能源的转变的步伐。

就连对这些新能源技术充满信心的特斯拉CEO埃隆·马斯克也不得不承认，目前的汽车制造商在改进锂电池方面并没有取得太大进展。

事实上，许多研究人员认为，储能领域的实质性进展将需要全新的化学过程和物理形式。

只有这样，才能超越锂离子电池过去十年在消费电子、电动汽车和网络级存储系统方面取得的成就。

今年5月，美国能源部举办了题为“超越锂离子电池”的研讨会。

事实上，这已经是第九版了，旨在讨论开发新能源存储设备所面临的技术挑战。

SolidEnergy Systems（一家从麻省理工学院分离出来的公司）的创始人胡启超开发了一种新型锂金属电池。

这种新型电池显着提高了电池装置的能量密度，远远超过目前的电池。

他说：“在新型电池系统的研发十几年中，遇到的主要障碍是：如何将一个想法变成一个产品。

这对于电池来说更加困难，因为如果你提高一个性能一方面，它可能会影响另一个方面的表现，所以必须有一个权衡。

”此外，储能研究还面临着多样性的问题：电池技术多种多样，从泡沫电池到液体电池，再到化学电池，这些电池技术中还没有明显的赢家，这导致研究的碎片化和不确定性。

研究机构Lux Research的数据显示，在过去的8年里，研究下一代新型电池的初创公司平均只获得了1万美元的资金支持，相比之下，特斯拉将在其Giga上投资约50亿美元。

加州大学伯克利分校材料科学教授 Gerd Ceder 表示，建设一个完整的小规模生产工厂需要花费约 5 亿美元。

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