Кобальт всегда был дорогим, а цепочка поставок была хрупкой. Три года назад Министерство энергетики США запустило исследовательский проект по разработке литий-ионных батарей, которые не требуют кобальта, тем самым ускоряя новую энергию при снижении затрат на батареи. Развитие автомобильной техники закладывает основу для создания электромобилей и промышленных систем хранения энергии с более низкими ценами и более длительным сроком службы батареи.
Материаловед Герд Седер является директором исследования в Национальной лаборатории Лоуренса Беркли и в настоящее время работает над «неупорядоченной каменной солью» в качестве катода для перезаряжаемых батарей.
В общем, катод литий-ионной батареи нуждается в кобальте, чтобы поддерживать плавную структуру для ионов лития, чтобы пройти гладко. Но много лет назад профессор Седер и его коллеги обнаружили новый тип материала, который может хранить больше ионов лития, который, как ожидается, будет полностью Улучшите плотность энергии литиевых батарей без использования кобальта.
В интервью MIT Technology Review профессор Седер обсудил проблемы новых материалов для батарей, преимущества литиевых батарей и почему технология батареи всегда кажется застойной.
Рисунок 丨 Профессор Герд Седер
Обзор технологии MIT: что представляет собой следующий шаг для вашего нового композитного проекта R & D?
Герд Седер: Мы представили эту концепцию четыре года назад. Теперь, когда мы нашли множество соединений с идеальными свойствами, мы выберем некоторые материалы для экспериментов. Если новые материалы могут решить проблемы, с которыми мы сталкиваемся, тогда Следующий этап - попытка коммерциализации.
Для этих материалов сначала они должны иметь хорошую скорость разряда заряда, а также стандартный срок службы батареи. Затем мы будем использовать различные средства для обработки материала для дальнейшего улучшения работы батареи.
В настоящее время мы провели следующий этап тестирования по наиболее потенциальным материалам. Я думаю, что это самый многообещающий успех с тех пор, как я начал это материальное исследование.
Обзор технологии MIT: почему новый материал так долго выходит из лаборатории на рынок?
Герд Седер: Любой коммерческий продукт займет много времени в этом процессе, и скорость исследований и разработок не сможет продвигать весь процесс из-за оптимизации материалов, тестирования и принятия потребителем. Будет влиять на список продуктов.
В течение этого времени материал должен быть массовым, а после тестирования он отправляется производителю батареи в течение 2 лет. Таким образом, даже сегодня мы нашли идеальный материал в лаборатории. , продукт также занимает 6-10 лет на рынок.
MIT Technology Review: Вы сказали, несколько лет назад «твердотельной батареи почти идеальный аккумулятор» Теперь вы так думаете?
Герд Ceder: твердотельные батареи по-прежнему в моем сердце «Совершенной Cell», я оптимистическое отношение люди прикладывают усилия в этой области также будут в конечном итоге вернуть отличную производительность твердотельных продуктов батареи.
Но должен сказать, что твердотельные батареи есть много проблем, которые предстоит решить, самой большой проблемой является его собственная твердая неустойчивость электролита, поэтому, до сих пор никто не достиг массового производства твердотельных батарей.
Но независимо от того, что я до сих пор считаю, что это одна из наиболее перспективных технологических разработок.
MIT Technology Review: аккумулирование энергии сетки является проблемой в последние годы, большая часть технологий инвестиционного сообщества в этой области, вы думаете, есть перспективные направления исследований Что?
Gerd Ceder: По-моему, в хранилищах электросети еще много неопределенностей. В краткосрочной перспективе литиевые батареи по-прежнему остаются единственным выбором по соображениям надежности.
Для других технологий, я не мог отрицать, что новая технология в области хранения электрической энергии, но гиганты индустрии собрались, мы не можем недооценивать степень конкуренции в этом.
MIT Technology Review: Некоторые эксперты говорят, что литий-ионные батареи имеют более низкие предельные издержки, так что это не относится к длительному хранению этой энергии по вашему мнению какого.?
Gerd Ceder: литиево-ионные аккумуляторы уже очень дешевы. Для других технологий, даже если они теоретически дешевле, они должны быть построены первыми. В то же время стартапы могут выживать только на высокоценных рынках. На рынке хранения электроэнергии эта функция отсутствует.
Чтобы дать экстремальный пример: если вам нужно хранить электроэнергию в течение 6 месяцев, сколько вы готовы заплатить за нее? Очевидно, что такая услуга должна быть очень дешевой для привлечения клиентов, иначе было бы лучше выбрать прямую электроэнергетику. Экономическая практика.
Кроме того, я не уверен, что это чрезвычайно дешевое решение может быть достигнуто в области электрохимического хранения, потому что химические батареи не могут решить все проблемы.
