成本更低、寿命更长

随着电动汽车和电网蓄能等用途的涌现，电池需求的增加，近年来电池成本已经明显下降。但为了让电动汽车价格更合理、行驶里程更长，电池还必须进一步降低生产成本、延长使用寿命。

2014年，专注于可持续技术的英国庄信万丰公司收购了常州的一家电池研究机构，为的就是提高汽车的电池效率。该公司表示，汽车所用电池的日历寿命需要很快与车辆的寿命看齐，可能达到10至15年。这意味着电池寿命将不再是顾客拒绝购买电动汽车的理由。目前，大多数制造商可以保证电池的寿命为8年左右，或者10万英里。

美国阿尔贡国家实验室能量存储与材料科学联合研究中心的程雷（音）说，锂离子电池的最大缺点之一是容量会随着时间而减小。“这是由充电、放电以及电池静置时不必要的化学反应造成的。”这个问题在高温下会更加严重。

此外，由于使用了钴和锂等金属以及缺乏经济的回收手段，锂离子电池仍然相当昂贵。这是促使人们寻找替代化学物质的另一个原因。

大规格电池的最佳选择是用无有序晶体结构的固态电解质代替液态电解质。古迪纳夫说：“电解质是现成的，但开发使用它的电池则有待获得许可协议。”

电网蓄能

除了电动汽车，电网蓄能也是一个大规格电池作用日益重要的领域。太阳能和风能是间歇性能源，其在特定时间的可再生电力发电量受天气左右。电池则可以通过有效存储能量帮助稳定电网。

程雷说：“在电网蓄能市场上，硫离子电池可以成为锂离子电池的经济替代品。”硫离子电池的工作方式与锂离子相似，但所使用的硫的供应则要稳定得多。

华威大学的艾玛•肯德里克博士也看好硫离子电池。她说：“这是锂离子电池的低成本替代品，尽管还方兴未艾，但该技术有可能进入工艺性和耐久性研究。”

程雷补充说：“液流电池也是一种很好的选择，因为它们的储能规模很容易扩大。液流电池包含了两种化合物，中间被一层薄膜隔开。这两种化合物可以穿过薄膜产生化学能，但也能回到原位给电池充电。”

除以上之外还有很多其他的选择。今年2月，加州大学尔湾分校的科学家们造出了可以充电数百次的金纳米线电池，这是其他电池所无法比拟的。该团队希望有一天能够制造出可以无限次充电的电池。

石墨烯未来也可能成为电池的组成部分。西班牙的Grabat公司说，他们的石墨烯电池单次充电可供电动汽车行驶500英里。相比之下，特斯拉3型充一次电只能跑215英里。

尽管没人可以确切预言新一代电池会是什么样子，但有很多人在努力解决这一问题。

从液流电池到硫离子电池的众多新选择都还在开发阶段，锂离子电池仍要用上相当一段时间。“未来五年仍然是锂电子电池的天下。”剑桥大学的刘涛（音）博士如是说。

与此同时，科学家们也在努力探索锂离子电池的回收方法。这会减少锂矿开采的环境影响，而锂矿开采也是一个成本高昂的工序。

翻译：奇芳

注：此文作者是英国利兹自由撰稿人。此文原载环境网站“中外对话”。FT中文网经“中外对话”授权转载此文。中外对话是一个致力于环境问题的中英双语网站，总部位于伦敦，是一个独立的非营利性组织。