芝加哥大學(xué)古迪納夫博士：這種充電快壽命長的玻璃固態(tài)電池，預(yù)計3-5年即可量產(chǎn)
時間:2017-11-06 09:33來源:彭博新能源財經(jīng) 作者:綜合報道
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古迪納夫和他的同事，物理學(xué)家瑪利亞·海倫娜·布拉加，今年4月宣布，他們已經(jīng)開發(fā)出一種低成本的固態(tài)電池，完全由布拉加在葡萄牙做研究時發(fā)現(xiàn)的特殊玻璃制成。
這種玻璃可以讓該電池能比鋰離子電池經(jīng)受更多的充電循環(huán)，意即電池壽命更長。而且，與鋰離子電池中的液體電解質(zhì)不同，它具有不易燃的特性。
古迪納夫博士，1922年生人，1943年畢業(yè)于耶魯大學(xué)，后在芝加哥大學(xué)獲得物理學(xué)博士學(xué)位。他今年已經(jīng)95歲了，現(xiàn)任位于奧斯丁的德克薩斯大學(xué)的科克勒理工學(xué)院的一名教授。上周他于休斯敦接受了2017年韋爾奇化學(xué)獎，并在一年一度的韋爾奇會議上發(fā)表了主題演講。
布拉加是葡萄牙波爾圖大學(xué)工程物理學(xué)助理教授，也是科克勒爾學(xué)院的高級研究員。
以下是彭博新能源財經(jīng)記者對他們的采訪。 問：今年4月，Alphabet公司董事長埃里克•施密特宣布你在固態(tài)電池上有所突破，現(xiàn)在你們進(jìn)展如何？
古迪納夫博士：我們發(fā)現(xiàn)布拉加采用的這種特殊玻璃大有用處。這種固態(tài)電池可以經(jīng)受4000個充電循環(huán)周期，而其阻力幾乎可以忽略不計。我們已經(jīng)證明，這種玻璃電池不僅可以在室溫下使用，而且，事實上，就算低于室溫也可以順利運行。這兩年來布拉加一直在用這種電池給一盞LED燈充電，她用這種電池充電已經(jīng)兩年了，而且是在常溫條件下。
問：這個試驗結(jié)果如何？
古迪納夫博士：我們還沒有詳細(xì)論證它的具體容量和功率。現(xiàn)在的人們希望充電速度越快越好，我們正在努力擴(kuò)大這種電池的容量、使它的充電速度更快。目前看起來很有希望，但現(xiàn)在下論斷還為時尚早。
我們在等生產(chǎn)廠家聯(lián)系我們合作。我們不負(fù)責(zé)將電池投入生產(chǎn)，那是公司和市場該做的。目前我們還沒有就此問題達(dá)成專利使用權(quán)轉(zhuǎn)讓協(xié)議。
問：索尼花了11年時間才在市場上推出第一塊鋰離子電池。你預(yù)計要花多長時間？
古迪納夫博士：如果人們真的對此充滿信心并且積極地付諸行動，我認(rèn)為三至五年的時間足矣。我們已經(jīng)有了一個足夠好的想法，也已經(jīng)擁有了知識產(chǎn)權(quán)。在固態(tài)電池上還存在不少的利潤空間。
問：相比起鋰電池，這種新電池優(yōu)勢何在？
古迪納夫博士：鋰電池存在三個問題。首先，不能足夠快地進(jìn)行充電；其次，不能在沒有氧氣的情況下過量充電；最后，它的液體電解質(zhì)是易燃的。
目前的電池循環(huán)壽命常常受制于技術(shù)問題。如果這種循環(huán)只能進(jìn)行一千次，那就意味著每兩年你就需要更換電池。況且我們還需要降低成本。
這種布拉加玻璃電池可以循環(huán)15000個周期。如果你的電池能持續(xù)10年，人們會表示非常滿意，他們確實需要一個很長的電池壽命，我們也可以降低成本。
問：這項研究對于交通和環(huán)境有什么影響？
古迪納夫博士：處理汽車尾氣已經(jīng)是一個不能忽視的問題了。你會驚訝于在早晨六點半的休斯頓高速公路上能有多少車擠在那里。在像德里這樣的大城市里，因為冬天沒有季風(fēng)把廢氣吹走，那里的人們都快要窒息了。
現(xiàn)代科技依賴于化石燃料，但這是不可持續(xù)的，我們必須從對化石燃料的依賴中解放出來。
問：你對于特斯拉怎么看？
古迪納夫博士：特斯拉預(yù)見到了未來的需求并且試圖利用這一點。但埃隆·馬斯克(特斯拉董事長)需要把目光放得更長遠(yuǎn)一點，不能僅僅局限在使用液體電解質(zhì)的鋰電池上。他也許可以不惜成本制造出混合動力汽車，但那些都無法與內(nèi)燃機(jī)汽車競爭。
問：評價一塊電池的關(guān)鍵因素是什么？
古迪納夫博士：成本、安全、能量密度、單位體積能量密度。
對于電網(wǎng)那種大型設(shè)施，你不需要考慮單位體積能量密度。但對于像汽車這樣便攜的東西，單位體積能量密度是非常重要的，不然你可能開不出多長距離就沒電了。而且你需要十分快速的充電速度。現(xiàn)在市場上的混合動力汽車都需要充電一整晚。
問：這種電池能量產(chǎn)嗎？
古迪納夫博士：只要你能制造出很薄的微孔濾膜，這就是一片坦途。不過目前我們還不知道這種薄膜可以有多薄。為了達(dá)到目標(biāo)功率，它必須在30微米以下。我覺得量產(chǎn)不是問題。能與內(nèi)燃機(jī)汽車媲美的電動汽車十年內(nèi)就會出現(xiàn)。
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古迪納夫博士
玻璃固態(tài)電池
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