自從發(fā)現(xiàn)了電以后，人類就一直在想方設(shè)法把電儲存起來，于是有了電池，而科技的進(jìn)步，讓電池的蓄電能力越來越強(qiáng)。隨著鋰電池、太陽能電池等新型動力電池的問世，電池技術(shù)已今非昔比。盡管現(xiàn)在鋰離子電池的應(yīng)用占據(jù)著絕對優(yōu)勢，但是有不少企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)在探索電池產(chǎn)品新的未來，鈉離子電池、氫氧燃料電池、固態(tài)電池等等新概念電池紛紛進(jìn)入大眾視野，那么，誰才是未來的終極電池？
中國工程院院士陳立泉在《中國經(jīng)濟(jì)大講堂》演講時指出，發(fā)展固態(tài)電池，一定要有屬于中國自己的創(chuàng)新，這樣才能為實現(xiàn)電動中國的夢想奠定基礎(chǔ)。像鈉離子電池、鋁離子電池、鎂離子電池、鋅離子電池的研究現(xiàn)在都應(yīng)該做，只要我們能夠抓住時機(jī)不放棄，是有機(jī)會走到世界前頭的。
現(xiàn)在的鋰離子電池是液體電解質(zhì)，那么能量密度已經(jīng)基本上到了極限，大概300瓦時每公斤或者350瓦時每公斤，已經(jīng)到了極限。那么安全性問題時有發(fā)生，由于它的能量密度有限，安全事故會發(fā)生，所以這樣我們要考慮固態(tài)電池。固態(tài)電池是什么呢？現(xiàn)在我們用的是鋰離子電池，更全面一點包括像鎳氫電池、鎳鎘電池、鉛酸電池這些都是液態(tài)電解質(zhì)的電池。固態(tài)電池可以做得跟鋰離子電池一樣，只不過把電解液換成是固態(tài)。它是固態(tài)，就是里面不含液態(tài)或者液態(tài)含的很少。固態(tài)電池實際上不是新的東西，“六五”計劃、“七五”計劃我們就將固態(tài)電池列入重點課題，科技部也是第一個把固態(tài)電池這個課題列為重大項目。
固態(tài)電池的關(guān)鍵就是要研究固體電解質(zhì)材料，固態(tài)電池它的負(fù)極是用金屬鋰。中間的電解質(zhì)是固體，固體電解質(zhì)不是液體，正極可以用不含鋰的正極材料，也可以用現(xiàn)有的這種正極材料。如果能夠找出來不含鋰的正極材料，或者說容量更高的，我們就可以做出能量密度更高的固態(tài)電池，它的能量密度就可以大于每公斤500瓦時，安全事故可以大大減小。
實際上固態(tài)電池不是說沒有短路的那一天，如果固態(tài)電池有短路那一天它會不會燃燒？金屬鋰在空氣里頭可能起某種反應(yīng)，但是它的量比較小，它不會爆炸，所以安全性應(yīng)該說是比現(xiàn)在的鋰離子電池應(yīng)該要安全。固態(tài)電解質(zhì)基本上我們中國人沒有原始創(chuàng)新，比較少。既然要發(fā)展固態(tài)電池，一定要有創(chuàng)新。常見的聚合物的材料就這么幾種，PEO (聚環(huán)氧乙烷)、PP0(聚環(huán)氧丙烷)、PAN(聚丙烯腈)，它們的室溫離子電導(dǎo)率都比較低。
最近青島能源所崔光磊做了一些新的工作，他可以室溫下做到10的負(fù)4次方西門子每厘米，他的電池也用上了，所以應(yīng)該說有新的進(jìn)展。米歇爾·阿芒德聽到崔光磊的報告以后，第二天就給我發(fā)個E—MAIL，說看來中國人再一次走到了世界的前列。最近新引進(jìn)的一位王雪峰博士，物理所把他引回來了，他把鋰離子電池和鋰氧電池混起來，他是用什么？用硫化鉬作正極，二硫化鉬它可以插鋰進(jìn)去，也可以插氧進(jìn)去，形成一個新的化合物?；炱饋硪院?，它容量是相當(dāng)高的。這個工作我們在物理所也申請了專利，所以這是新的一些思路，將來會對固態(tài)電池起作用。
所以我希望通過固態(tài)電池的發(fā)展來使我們國家能從跟跑、并跑一直到領(lǐng)跑。能夠使世界市場占有率第一位的位置我們能夠保持。要保持這個第一位地位的位置，我想對目前的鋰離子電池的工作我們不能放松，就是有很多創(chuàng)新的工作、創(chuàng)新的成果我們要往產(chǎn)業(yè)化走。
日本人Kanno(菅野)我很佩服他，他一直堅持固體電解質(zhì)一直沒放，我覺得日本的這一點我們是值得學(xué)習(xí)的。我們的固態(tài)電池研究工作從鋰離子電池開始就基本上都放掉了、停掉了，但是現(xiàn)在，只是現(xiàn)在我們又回過頭來重新去做。我覺得重新去做也不晚，我們還可以，實際上還可以趕得上，從目前的趨勢來看我們還是有優(yōu)勢。所以鋰電池的工作，無論是鋰電池也好、固態(tài)電池也好、還是液體電解質(zhì)電池都是應(yīng)該是有很多工作要鼓勵創(chuàng)新的。除了這個以外，其他電池一定要做，比方說鈉離子電池，你別看現(xiàn)在大家做鋰離子電池都是信心滿滿，但是全世界開的車都用鋰離子電池的話，實際上鋰是不夠的。昨天米歇爾·阿芒德也給了一個數(shù)據(jù)，就是說全世界10%的電動汽車都用電池來開的話，它大概需要多少電池 ？60多億噸還是多少，量是相當(dāng)大的。這樣的情況下，一定要發(fā)展像鈉離子電池這一類資源比較豐富的電池。另外鋁離子電池、鎂離子電池或者是鋅離子電池這些實際上也應(yīng)該做的，特別是有些工作是我們有優(yōu)勢，是我們在先的。鈉離子電池是我們有優(yōu)勢，第一輛低速電動車是我們演示的，第一個100千瓦的電站是我們演示的，然后就像鋅離子電池的專利，人家也承認(rèn)是中國的首先的專利?，F(xiàn)在我們正在做鋰的或者鎂的固態(tài)電池，我覺得這些東西的話大家都是從頭做起，我覺得是我們只要抓住時機(jī)能夠不放棄，應(yīng)該說是有機(jī)會走到世界前頭的。氫氧燃料電池不是電池，它實際上是個發(fā)電裝置。就是說你有了氫了，我通過它加上氧我可以發(fā)電、產(chǎn)生電，它是個發(fā)電裝置，不是電池。但是氫氧燃料電池我們一定要研究。氫它沒有礦，它不像鋰，鋰有鋰礦。中國的這個鋰的資源雖然是沒有南美洲那么多，但是我們還算是鋰資源比較豐富的國家，但是氫你沒有。你將來氫從哪兒來？有人說你電解水制氫呢？那當(dāng)然是可以電解水制氫，大家都可以電解水制氫，但是電解水制氫要什么？要電。你有了電，以電解水制氫，然后氫你再把它裝瓶也好，把它液化，最后你再把氫又用氫氧燃料電池去發(fā)電。就是說開始是電，最后還是電，你都是用這電去開車。如果說能夠解決太陽能光解水制氫這個問題，那么將來我們氫氧燃料電池的確是大有希望。氫氧燃料電池我們要研究，但是要大發(fā)展，就是說它要去取代鋰離子電池的這個地位，不是近期的事情。
