負(fù)極材料的更新?lián)Q代則取得了更好的成果。通過(guò)一些納米材料,多個(gè)實(shí)驗(yàn)室都實(shí)現(xiàn)了更加有效地縮短離子在正負(fù)極極片之間流動(dòng)的距離,從而提高充電速度。
電解質(zhì):液態(tài)到固態(tài)的跨步
但是未來(lái)電池最大的變革將是創(chuàng)造新的電解溶液。從液態(tài)向固態(tài)電解溶液的跨步將讓電池變得更加安全。這樣既可以大幅度地提高電池容量,還可以在更短時(shí)間內(nèi)完成充電。一些企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始生產(chǎn)這種固態(tài)電池,有的已經(jīng)進(jìn)入商業(yè)推廣階段。
巴黎的汽車租賃公司BlueIndy就提供采用固態(tài)電池的電動(dòng)汽車租賃服務(wù)。固態(tài)電池的制造成本仍然昂貴,而且目前任何一種固態(tài)材料都無(wú)法證明在效率上能優(yōu)于液態(tài)電池,而且某些固態(tài)材料還受到溫度的限制。
最有發(fā)展前景的一個(gè)研究方向是陶瓷材料。馬里蘭大學(xué)已經(jīng)研制出了高傳導(dǎo)率的方法,可以制造出更加輕便和高效的電池。該大學(xué)工程學(xué)教授埃里克·瓦克斯曼指出,這種材料的電池更加安全,符合現(xiàn)今從燃料汽車向電動(dòng)汽車過(guò)渡的市場(chǎng)要求。馬里蘭大學(xué)的研究項(xiàng)目已經(jīng)吸引了包括美國(guó)航天局在內(nèi)的很多機(jī)構(gòu)。美國(guó)航天局認(rèn)為能夠解決未來(lái)空間任務(wù)中的能量?jī)?chǔ)存問(wèn)題。
容量更大、充電時(shí)間更短的電池將讓交通運(yùn)輸和消費(fèi)電子產(chǎn)品都經(jīng)歷革命,但其最大的影響則是在可再生能源領(lǐng)域。隨著光伏和風(fēng)力發(fā)電的成本日益降低,可再生能源利用在全球日益普及。
風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能板可以間斷性地產(chǎn)生電力,在電力需求低時(shí)作為電網(wǎng)的補(bǔ)充。夜間通常是人們的用電高峰。在這樣的時(shí)段,仍然必須依靠油氣能源或核能作為主要能源的發(fā)電站提供的電力。能夠高速充電和能量密度更高的電池可以彌補(bǔ)電力系統(tǒng)的缺陷,在白天儲(chǔ)存電力供人們夜間使用。