能量存儲是當今電力行業的關鍵瓶頸，吸引更多的投資來尋找替代流行的，激烈爭奪的鋰資源。在這里，ScarlettEvans匯總了電池技術領域的新材料競爭者。

隨著全球電力需求的增長，尋找傳統電池存儲系統可持續替代品的必要性-不僅要延長智能手機和筆記本電腦的使用壽命，還要為電動汽車（EV）供電，并儲存風能和太陽能能源。

鋰離子（Li-ion）電池長期以來一直是現代技術的最佳動力源，由于其壽命和能量密度超過鉛酸電池。然而，根據英國“金融時報”報道，鋰的成本上升-2017年上漲了240％-除了對供應鏈的擔憂，資源枯竭以及突然耗盡電池的報告之外，還促使開發商尋找有效的低碳電池基地。

到目前為止，搜索已經發現了一系列有可能解決能量儲存問題的材料，包括鈉，鈷，水和黃金。但是，由于鋰現在是現代技術的主要產品，其他材料是否會達到商業規模成功的同等水平？

最近，德國工業公司西門子宣布推出一項耗資150萬英鎊的試點項目，該項目試圖將氨作為一種新型儲能方式。傳統上用作肥料，西門子表示相信氨項目可能比其他能源儲存方法具有優勢，因為它重新利用了已有的技術和硬件。

該項目將在英國牛津郡哈威爾的概念驗證設施進行，該團隊將嘗試將電，水和空氣轉化為氨而不釋放碳排放。然后將產生的氨儲存在罐中，燃燒以發電，作為車輛燃料出售，或用于工業目的，例如冷藏。

在氨驅動電動車輛（EV）的情況下，該方案不是直接使用該化學品，而是僅為使用氫氣車輛提取氫氣。

西門子聲稱，主要的好處是成本效益，就像鋰的許多替代品一樣。實際上，對于許多人來說，目標是簡單地找到能夠提供相同存儲容量和壽命的更便宜的電池。

鈉離子電池

鈉離子（Na離子）電池正在由許多機構的研究人員進行調查，因為鈉天然豐富，因此比鋰的資源風險更小，并且可以以更低的成本獲得。

法國國家科學研究中心，華盛頓州立大學和美國斯坦福大學都在開發鈉基儲能產品，后者稱他們可以制造比鋰電池便宜80％的鈉離子電池。在每種情況下，鋰離子電池的標準內部組件都只是用鈉對應物替換。

Na離子遇到的問題是它比Li離子重約三倍，使得電池電極之間的移動更加困難。降低的能量密度使其對于運輸工業中的應用效率較低，盡管在涉及固定能量存儲的部門中它不會成為問題。毋庸置疑，雖然迄今取得了令人印象深刻的進展，但仍需要進一步研究以完善具有更好穩定性和更高能量密度的鈉儲能裝置。

“液態空氣”電池

“液態空氣”電池的開發也使其成為傳統電池類型的可行替代品。本月早些時候，HighviewPower在英國大曼徹斯特成立了世界上第一家全尺寸液體空氣工廠。該場地旨在將空氣轉化為液體以用于儲能目的，倡導聲稱的方法比鋰離子產品更便宜且更持久。

該計劃使用過量或非高峰電力將環境空氣冷卻至-196?C，將其轉化為液體，然后將其存放在金屬罐中。泵送和加熱將其轉回用于轉動渦輪機的氣體。

這樣的過程是有益的，因為它避免了燃燒氣體時產生的有害排放物，并且允許儲存過多的能量以便在高峰時間使用。雖然目前液態空氣存儲只能產生相對較少的能量，但像HighviewPower這樣的公司認為它可以擴展到數百兆瓦。

生理鹽水

其他公司已轉向儲水用水。其中一個例子是荷蘭公司AquaBattery，該公司開發了一種依賴水和鹽的電池，其組合流經一系列用于儲存能量的膜。“藍色電池”設計具有完全可持續性的優點，并且能夠存儲在高峰時段為訪問創建的能量。

電池原型已經建成，第二個版本正在進行中，綠色村莊正在建設一個試點項目-綠色村莊-由代爾夫特理工大學和荷蘭StichtingGreenVillage共同創建的生活創新中心。

使用無毒，可持續的材料使AquaBattery與基于化學化合物的材料區別開來。雖然這些電池可能比傳統的鉛酸設計“更環保”，但是一旦他們的生命經歷過如何處理它們的問題就會引發對它們的可持續性的質疑。實際上，一些人警告說，除非找到可行的處理方案，否則電動汽車的增加可能會導致電池浪費問題。

綠色科技有多綠？

雖然歐盟有電池收集和處理規定，但這并不涉及鋰離子電池。有缺陷的廢物立法和低收集率意味著鋰離子電池通常最終進入垃圾填埋場或焚燒爐，比利時科技公司Umicore估計市場上只有5％的鋰離子電池被收集用于回收。

電池中包含的其他金屬如鈷，鋁和銅被回收，而鋰本身通常被丟棄，由于其有毒，易燃和反應性質而難以處理。

因此，研究人員努力尋找更便宜的鋰電池替代品，還必須確定處理它們的環保方法，以免我們面臨來自新一堆有害廢物的進一步環境破壞。