电池突破疲劳
想要一些便宜的刺激,可以试试谷歌“电池突破”这个词。你会看到一页又一页的文章,上面记录着一个又一个关于能量储存的研究成果。但你可能想知道,为什么有这么多惊天动地的发展,电动汽车在充电之前还不能行驶1000英里。
原因是:在当今的电池领域,要想取得突破并不难,至少在记者眼里是这样。我们对“电池突破”的搜索结果做了一个快速的回顾,以弄清楚为什么我们社区的电动汽车每天晚上都被迫充电。我们发现,很多用兴奋语气报道的工作都被过度炒作了。典型的“电池突破”根本不是电池。它更有可能以黏糊糊的形式出现在实验室长凳上的烧瓶里。
也就是说,研究人员在他们的工作报告中往往对他们所取得的成就持谨慎态度。与滔滔不绝的记者不同,个体研究人员更有可能将自己的成就描述为构建模块,或在可能是漫长的商业化道路上取得有希望的进步。
例如,考虑Nanotech Energy公司的“突破”,这家初创公司希望在一年内生产出一种充电速度“比目前市场上任何电池都快18倍”的电池。也许吧,但到目前为止,它所做的只是石墨烯墨水。
此外,还有来自劳伦斯伯克利国家实验室的电解质,可以在电池阳极上的树突生长导致电池失效之前抑制它。这种电解液足够灵活,将来有一天可以成为阳极和锂箔卷上的电池隔膜之间的层压板。但那是以后的事了。
同样属于这一类的还有Sila Nanotechnologies公司。该公司提出了一种硅和其他材料的“纳米复合材料”来取代电极中的石墨。该公司表示,该产品将使电池容量提高20%至40%。但是Sila并不生产电池。该公司希望在明年将其技术交到真正生产电池的公司手中。
华盛顿州立大学的科学家也取得了类似的进展。那里的研究人员通过在阴极和电解质中加入一些关键的化学物质,在锂-金属阳极的表面形成保护层,能够防止电极上形成枝晶,并最终使电池短路。该团队认为,该工艺可以集成到现有的生产流程中。但目前还没有任何电池制造商真的这么做。
从字里行间可以看出,许多被吹捧为突破的技术进步听起来好像有人可以利用这些发展。少数涉及真正的电池。这类游戏中为数不多的是《量子景观》。该公司发布的固体电解质电池的测试数据显示,基于这种电池的电池可以在15分钟内充满80%的电。但量子景观电池只是构成真正电池的更大电池结构的一层。
QuantumScape能否扩大规模,以工业规模生产整个电池组还有待观察。大众表示,如果进展顺利,它希望在2024年或2025年的汽车上使用这种电池。因此,尽管QuantumScape已经远远超过了“在液体中添加胶料”的阶段,但它的技术距离商业化还有大约5年的时间。
下次当你看到一个宣布电池化学实验室工作“突破性进展”的标题时,你应该记住这个时间框架。
利兰•特施勒•执行编辑
了下:电子工程世界数字问题,数字问题