鋰電池 中國電池網(wǎng)資料圖
“這些年來，每一項技術(shù)都有進步，唯獨電池例外！怎么就沒人能發(fā)明出更好的電池呢？”最近似乎總能聽到這樣的，但從事實的角度說，在談?wù)撾姵氐膯栴}時，電子產(chǎn)品愛好者們總是忽略了三個重點。
第一點：你最容易想到的電池，恐怕只是手機或筆記本電腦上用的那種。不過，正如許多科學(xué)家所指出的，對于很多更加重要的問題，比如能源、交通、氣候變化，電池也是解決方案中的關(guān)鍵所在。
比如說，如今的電動汽車只占到美國新車銷售量的1%。一個原因是它們的使用成本要高于燃油車。另一個就是里程焦慮——消費者十分害怕在離家很遠的地方電動汽車突然沒電。目前研究者正在開發(fā)的成本更低廉、容量更大的電池，正是為了解決以上兩個問題。
然后是電網(wǎng)。電力不比自來水，一直候在水管里，只等你打開水龍頭。在你打開一盞臺燈時，所需的電力一定是在此刻實時生成的。因此，供電單位每天都要應(yīng)對能源需求的巨大波動。夜間時分，所有人都已入睡，用電需求幾乎下降至零；而下午5點，人們紛紛下班回家時，則會迎來用電高峰。實際上，電力公司常年維護著一批成本高昂、效率低下、使用頻度極低的備用發(fā)電廠（“尖峰負載發(fā)電廠”），就是為了處理需求的不定期激增，比如熱浪期間的情況。
接入電網(wǎng)的電池能夠平衡這些雜亂的波動。也許更重要的是，電網(wǎng)電池可以在太陽當(dāng)空時存儲太陽能發(fā)出的電力，在大風(fēng)刮起時存儲風(fēng)能發(fā)出的電力，供我們需要時使用。畢竟迄今為止，我們還沒法讓太陽和風(fēng)配合我們的生活作息時間。
為人們所忽略的第二點：我們的抱怨往往是沖著電池容量去的，即我們的電子產(chǎn)品需要多久充一次電。但事實上，容量（能量密度）只是電池行業(yè)著力提升的諸多方面之一而已。我們還希望這些電池價格便宜、廢棄后對環(huán)境無害、使用壽命長（能夠反復(fù)充電幾千次）、體積小巧、輕盈（尤其是電動汽車用的電池）、使用安全。一部自行爆炸的手機，足以毀掉你一整天的心情，三星已經(jīng)為我們提供了例證。
總的來說，一塊電池不可能兼顧以上的所有優(yōu)點。但話說回來，我們也并不總是需要所有的優(yōu)點。比如說電網(wǎng)電池，就沒必要做得便攜小巧。那么這個領(lǐng)域就可以對其他電池種類敞開大門，比如液流電池：這種電池里有數(shù)個巨大容器，里面存儲著不同的化學(xué)溶液，溶液進入一個反應(yīng)容器中交錯流動釋放電能。又或者飛輪電池：使用鋼等材料制成多枚重達上千磅的碟片，在夜里，能源價格較低的時候，用電力驅(qū)動它們在無摩擦的腔室內(nèi)（利用磁鐵懸浮在真空中）以每分鐘數(shù)千次的速度旋轉(zhuǎn)，到了白天，工程師便可將它們所儲存的動能以電力的形式重新釋放出來。
第三個重點：數(shù)十年來，電池一直在不斷進步。我們之所以沒有注意到這一點，是因為在此期間，我們的設(shè)備也一直在變得越來越快，越來越強大，越來越耗能。要知道，如果你有辦法把一塊現(xiàn)代的iPhone電池裝進一部1995年產(chǎn)的手機里，只要充上一次電，大概就夠你用上一年的。
此外也有一些偉大發(fā)明已經(jīng)距離我們不遠了。材料學(xué)家邁克·齊默爾曼（Mike Zimmerman）已經(jīng)成功地將電池中高度易燃的液體電解質(zhì)（離子會在電池充放電的時候通過液體電解質(zhì)來回游動）替換成一片特制的塑料薄膜。很快，我們就能看到不可燃也不會爆炸的電池了。而且由于這樣的電池不會爆炸，齊默爾曼便可以使用鋰金屬來代替鋰離子，前者的能量密度要高出很多，只是用在如今的電解液電池中，實在太過危險。很快，我們就有使用壽命更久的電池了。（撰文 戴維·波格 翻譯 薄錦）
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