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馬里蘭州國家港——鋰在空氣中會自燃,但你電腦中的電池——以及新型電動汽車中的任何電池組——都是由鋰製成的。鋰甚至在水中也會燃燒,這很糟糕,因為鋰水電池可能既便宜又強大。現在,電池製造商PolyPlus聲稱已經制造出這種電池,方法是將鋰封裝在特殊的膜中,該膜允許鋰傳遞電荷而不會熔化。
“鋰在水中會爆炸,”先進研究專案署能源部(簡稱ARPA-e)主任阿倫·馬瓊達爾在3月1日該機構的第二次年度會議上指出,該機構正在資助PolyPlus的開發工作。透過將鋰包裹在薄膜的密封內,PolyPlus電池可以安全地與水中溶解的氧氣反應,並提供高達每公斤1,300瓦時的電力。“這就像一條魚,但它是一個電池。”
PolyPlus只是ARPA-e資助的幾家更好的電池製造商之一,它們都在試圖改進標準鋰離子電池的每公斤約400瓦時——這就是為什麼純電動汽車沒有傳統汽車的長距離續航里程的原因。該專案被稱為BEEST,即“用於交通運輸中電能儲存的電池”,總共資助了10個專案,範圍從完全由固體材料組成的可充電電池到高能量密度電容器。“就像‘英特爾酷睿’一樣,我希望未來你們的電動汽車內部都有BEEST,”馬瓊達爾說。
能源部長朱棣文在會議上告訴與會者,改造電池是目前減少石油消耗和將製造業崗位帶回美國的唯一方法。得克薩斯大學奧斯汀分校的約翰·古迪納夫發明了今天使用的鋰離子電池——但日本和韓國公司現在在全球生產最多。“僅僅因為我們失去了領先地位,並不意味著我們不能把它拿回來,”朱棣文說,他提到了伊利諾伊州阿貢國家實驗室的電池技術,現在正在由通用汽車和LG獲得許可。
即使在沒有更好的電池的情況下,通用汽車和其他汽車公司也在2011年將電動汽車推向市場——包括雪佛蘭Volt和停在馬里蘭州會議現場的插電式豐田普銳斯。百思買的極客小隊正在準備推出一項計劃,幫助客戶安裝家庭充電站,這家消費零售連鎖店的新興業務主管查德·貝爾在會議上告訴與會者。而聯邦快遞等公司正在購買電動送貨車隊。“從長遠來看,國家對進口石油的依賴是不可持續的,”聯邦快遞創始人兼執行長弗雷德·史密斯在對ARPA-e會議的影片講話中說。“聯邦政府必須資助對國家競爭力有重大影響的新技術的基礎研究。”
PolyPlus的電池可能就是這樣:將封裝的鋰電池組浸入一杯普通水中,它就會產生電流,點亮公司會議展示展位上的LED顯示屏。許多公司正在努力改進今天的鋰離子電池,隨著價格的持續下降,鋰離子電池還將存在很長時間,電池製造商24M的首席科學家,前A123的蔣彥明說。“鋰離子電池技術還有很大的提升空間,”他說。
最終,更好的電池——或者找到一種像PolyPlus和密蘇里科技大學正在嘗試的那樣防止鋰在空氣中燃燒的方法——可以減少對進口石油的需求,這些石油每天向國外輸送10億美元,主要流向加拿大、中東國家和委內瑞拉。“我們的國家安全非常依賴能源安全,”朱棣文指出。“我們在國內創造的能源就是國內財富的創造。”