高功率：麻省理工学院的研究人员们宣布了一种制造高功率锂离子电池的新方法 来源：科技创业

麻省理工学院的研究人员们展示了一种新的电池电极，其以特殊处理过的碳纳米管为基础，拥有数以千计的持续使用周期而没有任何性能上的降低。例如，用这种电极生产的电池可以提供足够的能量来驱动大型货车或垃圾车，而没有这样的电池，这些车辆就会因为太过沉重而无法被电池驱动（在这样的应用中，研究人员就需要增加电极的厚度）。如A123 Systems这样的公司——总部位于马萨诸塞州沃特敦（Watertown）——已经开发出了非常高功率的锂离子电池，而其他学术组织和初创企业也正在研发以碳纳米管为基础的超级电容器，与电池相比，超级电容器储存能量的机理不同，特别具有高功率和长寿命的用途。

虽然新的电极可能最终对混合动力车有用，并有助于稳定电网，但它们对于其他的应用，比如全电动汽车，并不是特别有用。对于电动汽车而言，电池储存能量的总量比其传输能量的速度更重要，因为能量总额决定了电动汽车在两次充电间可以行驶的路程。研发了新碳纳米管电极的麻省理工学院的研究人员们也正在开发不同类型、能存储更多能量的电池。所谓的锂-空气电池是指电池的两个电极中有一个被充满空气的界面所代替，该技术最近已吸引了大量的政府资金和IBM这类公司的兴趣。从理论上讲，这种电池可以存储的能量是传统的锂离子电池的10倍。但该设计存在许多使其很难商业化的问题，比如其活性材料不能潮湿（它使用的锂金属一旦变潮湿能会着火），以及电池在经过几次充电后会逐渐停止工作。

像锂-空气电池一样，其他有潜力的高能量电池技术也面临着一些障碍，这可能有助于解释为什么使用高功率电池而不是高能量电池的混合动力车比电动汽车更成功。许多有前途的电池因化学过程很难大规模地实现，在几个周期之后就会崩溃，或者太过昂贵。据美国能源部表明，如今完整的电池组每千瓦小时需要花费800～1200美元，储存的能量大约为每千克100～120瓦小时。为了使电动汽车更实用并且让人们负担得起，美国能源部希望成本下降至每千瓦小时250美元，存储容量增加至每千克200瓦小时（实现这些目标将使构成电池组的单个电池的存储容量更高，每千克约为400瓦小时）。

虽然改善用于混合动力车和电动汽车的电池很困难，但电池研究人员所面临的{zd0}的长期挑战之一是使电池可以廉价地存储由太阳能电池板和风力涡轮机产生的大量电能，以使来自这些能源的电能在没有阳光或没有风的情况下也能使用。目前，这种电池并不需要——因为传统能源所产生的电能已经足够弥补缺口了。但如果是太阳能和风能提供大多数的电力，就需要储存了，而如今的电池都太过昂贵。能源部对这类电池的目标是每千瓦时低于100美元，还不到用于电动汽车电池目标的一半。如今，建造一家天然气发电厂作为后备能量的来源或通过把水抽到高处——然后使水往下流以旋转发电机——来储存能量都比较便宜。这种低成本的电池有个实验性的方法被称为“液体”电池，它使用廉价的但需要自己组装的电池材料。

即使在实验室已经解决了电池技术上的问题，但要把这些技术商业化还是面临障碍。为了降低成本，电池制造商正把注意力转向不同于电动汽车和电网的应用领域，以使新技术开始起步，这些应用领域包括微电子、电动工具和赛车。插电式混合动力车也可以作为电动汽车的过渡。插电式设备使用备用天然气发动机以延长行驶距离，允许汽车制造商使用比电动汽车所需的更小、更便宜的电池组。汽车制造商——如通用汽车公司——预计今年将推出的雪佛兰Volt就是采用了这种方法。现在电动汽车有售，在未来几年将要发售昂贵的跑车或豪华车——其成本会很高，或者他们使用创新融资使前期成本降低，比如租赁电池组或提供每英里计划——类似手机公司提供的每分钟计划。