有關電池技術的新突破，一直牽動著無數人的心。盡管許多研究都被吐槽“理論大過實際”，但多個科研團隊還是給我們帶來了 2019 年度的一些重大驚喜。比如賓夕法尼亞州立大學的新型快充電池，就宣稱能夠在充電時加熱至 60℃（140℉），然后迅速降低至環境溫度，從而在 10 分鐘內完成充電。

理想情況下，鋰離子電池應該充電時保持在一定的溫度范圍內，否則存在著性能退化、壽命大減的風險。

若能夠在受控條件下安全充電，則能夠在較高的溫度下，享受到更多的益處 —— 比如縮短充電所需的時間。

今年 10 月，賓夕法尼亞州立大學的一支研究團隊，就展示了這樣一種新型吸熱電池。此前，業界普遍不敢逾越 60℃（140℉）的高溫充電禁區。

不過這種只需加熱 10 分鐘至特定溫度的新方案（隨后迅速冷卻至環境溫度），能夠將有害影響降到最低。為此，該團隊將鎳箔，附著在電池負極端子上，使其在電子流過時迅速變暖，然后再次快速冷卻。

通過這種方法，團隊實現了在 1700 個循環條件下的安全充電。這樣的效率，可在短短 10 分鐘內，為電動汽車增加 200~300 英里（320~480 公里）的續航。

其次是 MIT 研究團隊帶來的新型電池，其能夠在底部泵入并捕捉二氧化碳，然后在頂部吐出新鮮空氣。在設備填滿后，可將其沖洗并用于工業純二氧化碳的儲存。

其在電極上涂覆了一種被稱作聚蒽醌的化合物，使之恰好能夠吸收附近的二氧化碳分子。該過程可在充電時自然發生，直到電極上儲滿了二氧化碳。此時可將收集來的二氧化碳用于工業產品，且實測表明，即便經歷了 7000 次循環周期，其效率也僅下降 30% 。不過研究團隊的新目標，是將其增加到 2~5 萬次周期。

第三種是伊利諾伊大學芝加哥分校（UIC）帶來的支持完全充電的鋰-二氧化碳電池。其密度為鋰離子電池的 7 倍以上，但難點在于可反復充放電版本的制造過于艱難。

為克服充電過程中附著在催化劑上的積碳，該電池利用內置在陰極中的二硫化鉬‘納米片’、以及由離子液體和二甲基亞砜組成的混合電解質。

如此一來，其不僅防止了碳在催化劑上的堆積，還使電池可持續 500 次循環充電。

第四項是澳大利亞初創企業 Climate Change Technologies（CCT）帶來的綠色儲能設備 Real Vector，這是一種比標準的鋰離子電網存儲更有效的解決方案。

CCT 的熱能設備（TED），也是全球首批投入使用的可工作熱電池之一。其支持模塊化搭建，可接收風能、太陽能等儲能來源，將之用于熔化絕緣室內的硅。

熱機可按需提取能源，單個 TED 裝置可容納 1.2 MWh 能量，且支持靈活搭建各種不同的組合。

CCT 的技術優勢，在于熔融硅不會像鋰那樣被降解。實測表明，即便經歷了 3000 次循環，其仍未出現退化跡象。預計裝置可使用 20 年、甚至更長的時間。此外，據稱每套 TED 的儲能為鋰離子電池的六倍，且造價僅為后者的 60~80% 。

第五項突破是有助于改善鋰離子電池能量密度和安全性的新技術，上個月的時候，澳大利亞迪肯大學前沿材料研究所提出了一套新方案，并演示了一種新型電池。

該電池使用了聚合物固體電解質，算是業內明確使用無液體高效鋰離子運輸方案的首個實例。通過避開易燃、易揮發的液體電解質，這種固態電池不僅更加安全，還有望搭配鋰金屬陽極來使用，讓鋰電池密度輕松翻番。

若投入實際運用，固態電池可讓電動汽車（甚至電動飛機）擁有更大的續航里程。

最后，早在 2017 年，特斯拉就拿下了為南澳大利亞建造 129 MWh 鋰離子儲能電站的合同，最大輸出功率為 100 MW 。

然而根據一項新的協議，其將進一步增加 64.5 MWh 的容量、以及 50 MWh 的輸出。這項定于 2020 年中進行的項目，將使得全球最大電池設施的字面數據增加約 50% 。

原標題:2019年電池技術研究突破不完全匯總