新型电池们，你们做好取代锂电池的准备了吗？

图为美国佛蒙特州的一位用户在家里检查特斯拉公司汽车的能量墙单元。

材料牛注：一年前，Elon Musk发布了特斯拉公司位于洛杉矶附近的工作室设计的第一批住宅安装设施。这批6.4千瓦时的单位能够从家庭太阳能系统中储存电能并在传统电能中断的情况下提供备份存储。

当前锂离子电池是应用最为广泛的电池，占据着大部分市场，然而它仍旧有着能量密度不足等诸多严重问题，因此对于新型电池材料的研究，目前国内许多高校和研究所都有涉及。然而事实究竟是怎样呢？

许多致力于下一代电池的研究者起初其实并不看好锂离子电池，他们认为目前的技术不仅成本高而且锂离子电池有着易燃的问题，给存储和运输带来了极大的麻烦，很难说能满足对未来清洁能源的要求。但这些人花费了四到五年来开发新电池却没有任何收获，最近来自美国阿贡国家实验室的工程师首次承认了锂离子在市场上是很难被击败的。

这周在芝加哥大学参加会议的电化学工程师Kevin Gallagher说，“目前其它的电池技术很难赶上锂离子电池，其中光说可靠性这点，就是很多新型电池技术需要学习的地方。”Gallagher在阿贡实验室的储能研究联合中心(以下简称为JCESR)工作，这是能源创新中心下面一个负责研究新电池的部门。Quartz作家Steve Levine对此呼吁说，未来电池技术的发展更多是需要天马行空般的想象力。

Gallagher说，锂离子电池的优势在于，与市场上同类产品相比有着优异的寿命和独特的发展历程。锂电池于1980年发明，并在1991年就由索尼推向商业化，锂离子电池也充分受益于电子信息时代电脑、手机性能的测试和发展。因为在刚入门的时候，你可以在电脑和智能手机等平台上学习和提升技能，这个方向的要求并不像汽车行业那么高。

致力于研究新一代液流电池的哈佛大学化学家Daniel Nocera上周则提出了截然相反的观点，他表示，如果要匹配一箱汽油的能量会需要一个硕大的锂电池，锂离子的致命弱点就是能量密度。Nocera在参加芝加哥能源政策学院(EPIC)主办的一个会议上称，这就是为什么你选择Tesla就意味着你需要一个大的电池组，这也是那些做网格化存储的锂离子电池的人都失败的原因，就是这么简单。

但Gallagher却称赞特斯拉CEO Elon Musk说，“让电池时髦并不是件容易的事，并指出在一直以进口石油为燃料的夏威夷，太阳能和锂离子存储电能也已经成为了现实而可靠的能源。并且他预测随着成本的不断下降，同种剧情将在更多地方上演。这样的话不只是太阳能，包括电池都成了经济可行的方案，但当你得知这是锂离子电池时，你就知道大的变革已经发生了，它与你手机里的电池相当接近但却不完全相同。

JCESR在2012年创建了一个新的电池项目，目标是5年内，用五分之一的成本让能量密度翻五倍。三年前项目总监George Crabtree说，“没有量变就不会产生质变，没有创新和变革就不会有突破性进展。”去年12月，Crabtree说他的团队把努力集中在四个点上。“我们要一直遵循这四点原则，除非我们找到了它们为什么不起作用的原因，然后我们会立刻抛弃这个观点，并选择有用的部分，最有希望的是使用了有机化合物的流体电池和锂硫电池，如果我们可以解决一些麻烦的副反应那就完美了。

去年12月，Crabtree就暗示项目可能会有一个五年的延期，然而这周 Gallagher表示这个延期可能比预期还会长。他说，“为了提出新技术，我们进行了难以置信的努力。但是我觉得需要记住的是，这些转变需要几十年的时间。”

Gallagher最后表示，锂离子目前的技术状态还会保持一段时间，并表示在研发和学习中永远不要忽略一个既定的技术，因为这里有很多需要牢记的教训。

原文参考地址：Lithium-Ion Will Be Tough To Beat, Says Argonne Battery Whiz.

感谢材料人编辑部杨洪期提供素材