斯坦福大学研制新型锂电池 电动车一次跑480公里

    几乎每隔小半天你的智能手机就要连上“尾巴”充电，简直太麻烦了。据报道，斯坦福大学的研究者向解决之道迈出了一大步——找到让能源取之不竭的“圣杯”——那就是纯锂电池。

    包括美国前能源部长朱棣文（Steven Chu）在内的研究团队宣布，正在建造一种新的锂阳极电池，其电量可供纯电动车行驶300英里（约合483公里），或者提供现有手机电池电量的三倍。斯坦福的教授崔毅（音，Yi Cui）称，产品将在3到5年内推向市场。

    他们研究的项目不仅仅是加强移动电源的电力，还希望能应用于太阳能和风能发电的储存——在阳光和风力都不那么强劲的时候。各个大学、创业企业和大公司都在研究利用新材料制造电池，比如钒（vanadium）；或在索尼公司20多年前推出的锂离子电池的基础上加以改进。

    在最近的这项技术突破中，斯坦福的研究团队称，他们使用纳米科技制造出了纯锂电池——锂的重量轻、效率高，数十年来都被认为是制造电池的理想材质。

    “如果我们能将电力密度增至三倍，同时把成本降低四分之一，这将非常令人激动，”朱棣文在该大学的一份声明中说，“我们将拥有三倍于现有电池续航能力的手机，以及一次充电能行驶300英里、而价格低至25000美元的纯电动汽车——而且驾乘体验比普通燃油动力汽车加速到40迈（mpg）更棒。”

    如今市场上的锂电池确切地说应该称“电解锂电池”，锂仅仅以电解质的状态（即锂离子）存在。这种电池有三个重要组成部分，分别为：电解质提供电子，分别在阳极和阴极接受放电。

    斯坦福团队则将锂放置在阳极。这是非常棘手的科学难题。因为阳极常用的材质，一般是硅和石墨，在充电过程中将发生反应“吃掉”电子，锂的反应通常更为剧烈将吃掉更多电子。

    问题的出路在哪里？崔的实验室设计建造了一间蜂窝状的微观隔离层——称之为“纳米球”——这样就能创建一个灵活的钝感膜，避免不稳定的锂参加反应。研究报告已在上周的《自然纳米技术》杂志中发表。

    这个微观隔离层提高了电池的效率。为了商业上的可行性，电池一般需要将在使用中流失的锂通过充电将其还原99.9%。此前未受保护的锂电池阳极效率仅能达到96%，但是崔表示通过他们的方式，锂电池阳极的效率达到了99.6%，他预计在两年内效率可达99.9%。

    部分专家对此持怀疑态度。在上世纪70年代晚期参与研发了锂离子电池原型的约翰·古登纳福（John Goodenough）目前仍致力于提高锂离子电池技术，他指出崔的保护隔离层不是一个“理想的”解决方案。

    “现在还不能清楚证明他确实通过一个高效且廉价的方式实现了目标，”92岁高龄的古登纳福说，他目前仍是美国德州大学奥斯汀分校材料科学系的教授。

    在电池研究中，许多人向先锋科技发起冲击，也饱尝了失败之痛。2012年10月，锂离子电池制造商A123在投入1.32亿美元支持联邦研究基金后宣布破产；两个月后，来自中国的汽车部件制造商——万向美国收购了A123的科研部门。

    不过，崔的锂阳极电池项目并未接受任何美国联邦基金资助，他十分精通商业化研究之道。他是硅谷创业公司Amprius的创办人，1月份刚通过出售一种新型的持久动力锂离子电池获得3000万美元的风险投资，还不包括此前获得的其他方面融资。Amprius的董事会成员包括朱棣文，他在1997年获得诺贝尔物理学奖，曾在奥巴马政府任职能源部长，其后返回斯坦福大学专研学术。<