媒体报道
更好更安全的电池即将应用于笔记本电脑
纽约时报
2017年8月1日
John Markoff


Ionic Materials创始人兼首席执行官Mike Zimmerman在马萨诸塞州沃本的实验室中。他表示该公司已开发出一种比锂离子电池更安全更便宜的碱性电池。

旧金山——碱性电池一直以来都是手电、玩具等小件设备的主要选择,但直到现在也仍未成为电脑、电动汽车等大型设备的能量来源。不过一家创业公司正在努力加速碱性电池产业的发展脚步。

马萨诸塞州沃本市Ionic Materials公司的董事们计划在本周四宣布,该公司设计的突破性固态碱性电池将具备替代锂离子电池和其他高储能技术的能力。

碱性电池能够比当前的锂离子电池更加安全,成本更低,但它们无法充电。这一问题以及锂离子电池优质的性能决定了碱性电池至今仍未应用于个人电脑、智能手机或电动汽车等设备中。

Ionic公司表示他们研制的碱性电池能够重复充电数百次,从而打破这一现状。此外,该公司技术突破的另一大优势是:碱性电池不会发生锂离子电池出现的一系列自燃情况,其中最著名的就是三星手机的自燃事件

更便宜、更强大的电池技术也被许多人认为是降低风能和太阳能等可再生能源技术成本的关键,使之能够具备与目前电网中主要电力来源——煤电、天然气发电和核电同样的竞争力。

Ionic公司表示他们已经开发了可充电碱性电池的雏形,这一雏形可以像生产食品保鲜膜一样实现连续生产工艺。截至目前,这家由硅谷计算机设计师William Joy投资的公司已证明他们的电池雏形能够完成最多400次充电。而Ionic的董事们表示他们可以将这一数字再提高三倍。

Ionic公司创始人兼首席执行官,同时也是一位材料科学家的Mike Zimmerman表示,他们制造的碱性电池一开始会比目前的锂离子电池更重。但这种新型电池的成本优势和即将实现的更高储电能力将足以弥补这一劣势。

碱性电池的优势还不仅局限在成本和安全性上。锂离子电池的生产需要依赖于金属钴,而后者的开采需要大量人力成本。例如,非洲的钴矿就被指责滥用童工,而且还会造成毒性污染。

相反,制作碱性电池采用的是储量丰富的锌和锰元素。Ionic董事会成员Joy先生指出:“Ionic能够用碱性电池完全替代依赖于钴金属的锂离子电池。”

他还表示,该公司正在研制的一种新型碱性电池,能够用成本更低的铝来替代锌。过去,铝金属因易腐蚀等问题没有被使用在电池产业。而今后使用铝金属制备的碱性电池有可能在比锂离子电池更轻,并且生产成本比当前碱性电池更加低廉。

Ionic公司将在科罗拉多州落基山研究所成立35年纪念会议上宣布以上消息。这家可持续发展能源研究所是由物理学家和环保专家卢安武博士(Amory Lovins)与其前妻Hunter Lovins共同创办的。

关于Ionic,卢安武博士表示:“他们的出发点很明智,他们运用一种不寻常的电解液制备了使用普通低成本且无害材料的电池。”

但他同时也表达了一些担心:“电池产业发展面临很多困难,我想要看看他们能够证明什么,看他们的产品是否能够推向市场。”

和硅谷发展所代表的计算处理速度与数据存储能力等技术的指数级增长速度相比,电池技术的工艺发展相对缓慢。在过去的150年中,只有少数可充电电池化学技术得到了大规模应用。

与此同时,特斯拉已与松下展开合作,正在内华达州兴建一座工厂,目标是大大提高锂离子电池生产能力并降低生产成本。特斯拉官方表示,他们希望有足够的能力每年为150万辆汽车供应电池。

消费者市场和交通应用领域对所谓固态电池技术的兴趣都在不断增长。去年秋天,美国能源署资助新一代能源技术研究的部门对外宣布了16项旨在加速固态电池技术发展的奖项,包括与Ionic Materials公司签署的一份3百万美元赞助合同。该公司表示他们已经签署了多份授权协议来将他们的设计进行商业化生产,但他们尚未选定合作伙伴。

美国先进电池联盟是一家汽车产业组织,他们希望大幅降低锂离子电池生产成本。然而,分析人士认为虽然汽车和电池厂商新的生产设施和工艺能够降低成本,但仍不足以达到产业目标。

与之相反,Ionic公司董事认为他们已经发现了一种方法能够将电池生产成本降低至汽车联盟目标的1/5以下。

彭博新能源财经预测,电动汽车只有在运行成本降低至内燃机汽车相同水平时,才会被大规模市场接受,并认为这一目标将在2025年前后实现。

去年12月,Ionic Materials表示他们还发现了一种能够提高已生产锂离子电池安全性的固体材料。该公司还通过将钉子钉入电池甚至是用子弹射击电池的方式证明电池抗起火或爆炸的能力。