都在期待电池技术突破，听麻省理工电化学专家Donald Sadoway怎么说

1月28日，麻省理工学院材料科学与工程系教授Donald Sadoway在由《麻省理工科技评论》和DeepTech Deep Technology主办的EmTech中国新兴技术峰会上谈到了电池储能技术的创新。他认为，改变现有行业并实现技术突破需要花费大量成本，因此有必要在研究阶段考虑成本控制问题。

如何创新麻省理工学院材料科学与工程系教授Donald Sadoway是世界著名的材料化学、熔盐物理化学和电化学专家，在贵金属精炼和液态金属电池方面有着深厚的造诣。他认为，对于现代社会来说，电力往往与现代化紧密相连，因此电网尤为重要，而电网是世界上最大的供应链。

如图所示，地球的大部分地区都被夜间覆盖，显然迫切需要电力供应。为了解决这个问题，必然涉及到储能的广泛应用。对于太阳能和风能等可再生能源，会出现间歇性的供应问题，因此，如果我们想充分发挥它们的有效性，我们必须有一整套储能解决方案。那么，现有储能技术的发展现状如何？唐纳德·萨多威教授认为目前的情况并不乐观。首先，大型储能设施并不像手机或电脑中的电池那么简单。他们必须能够安全稳定地运行二三十年，否则将是一场灾难。此外，必须确保其能够足够灵活地运行，这也是其稳定运行的前提。严格控制生产成本也是非常重要的。从实验室到市场还有很长的路要走。

唐纳德·萨多威插入了一个关于科普的短篇故事。起初，电池是由一位名叫亚历山德罗·沃尔塔的意大利教授发明的，他的头被印在意大利10000里拉纸币上。

亚历山德罗·沃尔塔值得特别一提的是，他证明了一位教授可以将他的研究转化为有益的社会实践。这也极大地启发了Donald Sadoway的电池研究。“首先，我意识到我需要我的团队与齐新合作。另一点是，我们必须从设计开始就全面考虑为制造商提供一定的生产便利。”然而，Donald Sadoway和他的团队在研发过程中也受到了质疑，因为对于MW级的大型发电厂来说，一个小电池似乎无法满足他们的储能需求，更不用说改变世界了。“电池行业确实有人说我们疯了，但我想说的是，我们不能只关注固有的行业和现有的发明，必须创新。因此，我将注意力转向了电解铝行业。他们通常配备大型设备，24小时工作，规模效应将带来成本降低。”离子。获得1公斤铝的成本不到一美元。"

受此启发，Donald Sadoway的研究团队颠倒了电解铝的步骤，发明了液态金属电池，这种电池可以实现大规模和廉价的电力存储，这是从不同角度看待问题的好处。他的团队成员中没有一人是电池方面的专家，他们以前甚至从未接触过电化学研究，但他们都是聪明、公正、无畏的年轻人才，仍然可以取得杰出的成就。“当然，进展并非一帆风顺。起初，实验总是失败，但经过几年的研究，我们创造了奇迹。我相信，二三十年后，我们将能够取得更多成就。”

……

液态金属电池结构，底层为液态锑，中间层为熔盐电解质，上层为液态镁，熔盐位于两层液态金属之间。液态金属电池的效果如何？Donald Sadoway教授表示，这种电池非常特殊，循环寿命长，容量非常稳定。从下图中可以看出，随着使用时间的延长，整个电池的损耗率非常低，即使每天充放电，连续使用10年后仍能保持99%的初始容量。

在取得技术突破后，Donald Sadoway和他的学生成立了一家名为AMBRI的公司，生产液态金属电池。并获得了比尔·盖茨的一轮投资，预计该产品将在两年后上市。告诉我产品的具体信息：体积为18立方米；存储容量为1000千瓦时，功率为350千瓦

; 支持1000伏直流电；

总重量为15吨，每公斤总储能为67Wh，比锂电池便宜。

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在室温下，液态金属电池产品的寿命为4年，但它可以充放电4000多次，相当于10年内每天充放电一次，如上所述，充放电4000次以上后仍能保持99%的原始容量。对于技术创新，Donald Sadoway教授提出了他的总结性思考：1。我们应该有勇气走出锂电池的框架，向它们学习，发明我们自己的储能系统。2.杰出的年轻人可以给我们很多灵感，激励我们发明和创造新事物。只要你有理智、毅力和坚持，你就能把微弱的可能性变成势不可挡的突破。基础研究需要政府的支持。Donald Sadoway认为，基础研究需要一些创新资金，现实与需求之间仍然存在差距，尤其是在美国。在某种程度上，许多投资和支出方法都是错误的，例如，一些投资和支出用于锂电池的研究。“我们早就可以在商店里买到锂电池了，为什么要在这个领域投入这么多？”他说，私营企业对可再生能源更感兴趣，因此可再生能源的商业化仍有良好的发展趋势。“对液态金属电池的研究最早起源于2009年，当时油价为每桶90-100美元。一些大公司的首席执行官意识到，几年后，石油和天然气的储量会越来越少，他们会更倾向于可再生能源，如太阳能，但他们突然意识到，如果太阳能不能储存，那就没用了。所以他们来找我，问我是否可以投资一些钱，让我做这种研究。因此，确保能够使用新技术是非常重要的。如果你想拥有新技术，你需要基础研究，而此时政府也需要做出努力。我有很多学生，他们大多来到了中国，在那里他们有学术机会做一些研究或去一些企业，而且机会是多样化的。“电池技术突破有多远？现有锂离子电池的核心技术突破于20世纪80年代完成，并逐渐发展成为移动终端和汽车最稳定可靠的储能技术。然而，到目前为止，还没有一种先进的锂离子电池能够满足高能量密度、高循环寿命、高安全性和低成本。Donald Sadoway教授告诉第一电力网，电池技术的突破需要资金，尤其是在研发方面，但目前许多汽车制造商似乎没有在这方面投入大量的研发成本。即使是像苹果这样的大公司，也希望从现有市场中找到一款综合性价比更好的电池。主流的锂电池技术显然存在这样那样的问题。目前，Donald Sadoway的研究团队也在进行研究。但他认为，这样的技术在短期内不会有突破，研发上的突破还需要一段时间。此外，这是谁来支付研发费用的问题，这需要一些对革命性技术充满热情的无偏见的资金。如果你想取得突破，这也意味着风险，所以你需要有远见的资本加入，并与技术探索相结合才能取得突破。

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谁可以更换锂电池？固态锂电池、锂空气电池、钠离子电池。。。谁将是未来的继任者？Donald Sadoway教授认为，这里的关键词是“性价比”。“我也是一名材料科学家。这些年来，我也看到了新材料不断涌现。目前，我们使用的锂电池在性价比方面表现最好，所以它仍然是主流。然而，许多媒体提到的新材料启发了所有人。有些材料已经被听到，有些可能没有被听到。事实上，许多材料都是在实验室制造的庆祝，最后他们都有开始，没有结束，或者消失。“Donald Sadoway教授告诉第一电力网，主要原因是成本，因为价格太高，无法广泛使用，其中一些……

只能小批量生产，不能大规模应用。每千瓦时都需要真正的资金、更好的性价比、更长的循环寿命，最重要的是更低的成本。只有综合能力达到这样的指标，才能取代目前主流的锂电池。电池回收应综合考虑！

Donald Sadoway教授个人认为，动力电池回收利用没有太大的经济价值。例如，他说， “许多食品和饮料罐通常用铝包装，铝的回收非常容易。然而，制造飞机宁愿使用新铝，也不愿使用回收铝。由于回收铝中杂质很多，去除杂质的成本比使用新铝更贵，因此从经济效益来看，直接使用新材料。目前，主流锂电池中的分子、层和结构过于复杂，回收可能是可能的，但从如此复杂的结构中提取有用的成分并回收是非常昂贵的。每个人都在谈论资源回收，也许是因为这是基于几个假设：第一，地球上的资源是有限的，第二，如果不回收，废物可能会变成垃圾，垃圾填埋将成为一个大问题。然而，很多时候需要综合考虑这个问题，有些可能不如回收利用好。人们有这样的环保和绿色节能意识是一件好事，但我们也必须反思，我们有时是否有转型的热情，或者在转型中夸大了回收利用的概念，而没有综合考虑。目前，电动汽车中使用的锂电池的结构在最初设计时可能需要创新，并应考虑其回收利用。结构不应该如此复杂，而且可以更方便地以更低的成本回收，从而解决问题。1月28日，麻省理工学院材料科学与工程系教授Donald Sadoway在由《麻省理工科技评论》和DeepTech Deep Technology主办的EmTech中国新兴技术峰会上谈到了电池储能技术的创新。他认为，改变现有行业并实现技术突破需要花费大量成本，因此有必要在研究阶段考虑成本控制问题。

如何创新麻省理工学院材料科学与工程系教授Donald Sadoway是世界著名的材料化学、熔盐物理化学和电化学专家，在贵金属精炼和液态金属电池方面有着深厚的造诣。他认为，对于现代社会来说，电力往往与现代化紧密相连，因此电网尤为重要，而电网是世界上最大的供应链。

如图所示，地球的大部分地区都被夜间覆盖，显然迫切需要电力供应。为了解决这个问题，必然涉及到储能的广泛应用。对于太阳能和风能等可再生能源，会出现间歇性的供应问题，因此，如果我们想充分发挥它们的有效性，我们必须有一整套储能解决方案。那么，现有储能技术的发展现状如何？唐纳德·萨多威教授认为目前的情况并不乐观。首先，大型储能设施并不像手机或电脑中的电池那么简单。他们必须能够安全稳定地运行二三十年，否则将是一场灾难。此外，必须确保其能够足够灵活地运行，这也是其稳定运行的前提。严格控制生产成本也是非常重要的。从实验室到市场还有很长的路要走。

唐纳德·萨多威插入了一个关于科普的短篇故事。起初，电池是由一位名叫亚历山德罗·沃尔塔的意大利教授发明的，他的头被印在意大利10000里拉纸币上。

亚历山德罗·沃尔塔值得特别一提的是，他证明了一位教授可以将他的研究转化为有益的社会实践。这也极大地启发了Donald Sadoway的电池研究。“首先，我意识到我需要我的团队与齐欣合作。另一点是，我们必须从设计开始就全面考虑为制造商提供一定的生产便利。”然而，唐纳德·萨多威和他的团队也在……

在研发过程中，因为对于一个兆瓦级的大型发电厂来说，一个小电池似乎无法满足其储能需求，更不用说改变世界了。“电池行业确实有人说我们疯了，但我想说的是，我们不能只关注固有的行业和现有的发明，必须创新。因此，我将注意力转向了电解铝行业。他们通常配备大型设备，24小时工作，规模效应将带来成本降低。”离子。获得1公斤铝的成本不到一美元。"

受此启发，Donald Sadoway的研究团队颠倒了电解铝的步骤，发明了液态金属电池，这种电池可以实现大规模和廉价的电力存储，这是从不同角度看待问题的好处。他的团队成员中没有一人是电池方面的专家，他们以前甚至从未接触过电化学研究，但他们都是聪明、公正、无畏的年轻人才，仍然可以取得杰出的成就。“当然，进展并非一帆风顺。起初，实验总是失败，但经过几年的研究，我们创造了奇迹。我相信，二三十年后，我们将能够取得更多成就。”

液态金属电池结构，底层为液态锑，中间层为熔盐电解质，上层为液态镁，熔盐位于两层液态金属之间。液态金属电池的效果如何？Donald Sadoway教授表示，这种电池非常特殊，循环寿命长，容量非常稳定。从下图中可以看出，随着使用时间的延长，整个电池的损耗率非常低，即使每天充放电，连续使用10年后仍能保持99%的初始容量。

在取得技术突破后，Donald Sadoway和他的学生成立了一家名为AMBRI的公司，生产液态金属电池。并获得了比尔·盖茨的一轮投资，预计该产品将在两年后上市。告诉我产品的具体信息：体积为18立方米；存储容量为1000千瓦时，功率为350千瓦

; 支持1000伏直流电；

总重量为15吨，每公斤总储能为67Wh，比锂电池便宜。

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在室温下，液态金属电池产品的寿命为4年，但它可以充放电4000多次，相当于10年内每天充放电一次，如上所述，充放电4000次以上后仍能保持99%的原始容量。对于技术创新，Donald Sadoway教授提出了他的总结性思考：1。我们应该有勇气走出锂电池的框架，向它们学习，发明我们自己的储能系统。2.杰出的年轻人可以给我们很多灵感，激励我们发明和创造新事物。只要你有理智、毅力和坚持，你就能把微弱的可能性变成势不可挡的突破。基础研究需要政府的支持。Donald Sadoway认为，基础研究需要一些创新资金，现实与需求之间仍然存在差距，尤其是在美国。在某种程度上，许多投资和支出方法都是错误的，例如，一些投资和支出用于锂电池的研究。“我们早就可以在商店里买到锂电池了，为什么要在这个领域投入这么多？”他说，私营企业对可再生能源更感兴趣，因此可再生能源的商业化仍有良好的发展趋势。“对液态金属电池的研究最早起源于2009年，当时油价为每桶90-100美元。一些大公司的首席执行官意识到，几年后，石油和天然气的储量会越来越少，他们会更倾向于可再生能源，如太阳能，但他们突然意识到，如果太阳能不能储存，那就没用了。所以他们来找我，问我是否可以投资一些钱，让我做这种研究。因此，确保能够使用新技术是非常重要的。如果你想拥有新技术，你需要基础研究，而此时政府也需要做出努力。我有很多学生，他们大多来到了中国，在那里他们有学术机会做一些研究或去一些企业，而且机会是多样化的。“电池技术突破有多远？现有锂离子电池的核心技术突破于20世纪80年代完成，并逐渐发展成为移动终端和汽车最稳定可靠的储能技术。然而，到目前为止，还没有一种先进的锂离子电池能够满足高能量密度、高循环寿命、高安全性和低成本。Donald Sadoway教授告诉第一电力网，电池技术的突破需要资金，尤其是在研发方面，但目前许多汽车制造商似乎没有在这方面投入大量的研发成本。即使是像苹果这样的大公司，也希望从现有市场中找到一款综合性价比更好的电池。主流的锂电池技术显然存在这样那样的问题。目前，Donald Sadoway的研究团队也在进行研究。但他认为，这样的技术在短期内不会有突破，研发上的突破还需要一段时间。此外，这是谁来支付研发费用的问题，这需要一些对革命性技术充满热情的无偏见的资金。如果你想取得突破，这也意味着风险，所以你需要有远见的资本加入，并与技术探索相结合才能取得突破。

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谁可以更换锂电池？固态锂电池、锂空气电池、钠离子电池。。。谁将是未来的继任者？Donald Sadoway教授认为，这里的关键词是“性价比”。“我也是一名材料科学家。这些年来，我也看到了新材料不断涌现。目前，我们使用的锂电池在性价比方面表现最好，所以它仍然是主流。然而，许多媒体提到的新材料启发了所有人。有些材料已经被听到，有些可能没有被听到。事实上，许多材料都是在实验室制造的庆祝，最后他们都有开始，没有结束，或者消失。“Donald Sadoway教授告诉第一电力网，主要原因是成本，因为价格太高，无法广泛使用，其中一些……

只能小批量生产，不能大规模应用。每千瓦时都需要真正的资金、更好的性价比、更长的循环寿命，最重要的是更低的成本。只有综合能力达到这样的指标，才能取代目前主流的锂电池。电池回收应综合考虑！Donald Sadoway教授个人认为，动力电池回收利用没有太大的经济价值。例如，他说， “许多食品和饮料罐通常用铝包装，铝的回收非常容易。然而，制造飞机宁愿使用新铝，也不愿使用回收铝。由于回收铝中杂质很多，去除杂质的成本比使用新铝更贵，因此从经济效益来看，直接使用新材料。目前，主流锂电池中的分子、层和结构过于复杂，回收可能是可能的，但从如此复杂的结构中提取有用的成分并回收是非常昂贵的。每个人都在谈论资源回收，也许是因为这是基于几个假设：第一，地球上的资源是有限的，第二，如果不回收，废物可能会变成垃圾，垃圾填埋将成为一个大问题。然而，很多时候需要综合考虑这个问题，有些可能不如回收利用好。人们有这样的环保和绿色节能意识是一件好事，但我们也必须反思，我们有时是否有转型的热情，或者在转型中夸大了回收利用的概念，而没有综合考虑。目前，电动汽车中使用的锂电池的结构在最初设计时可能需要创新，并应考虑其回收利用。结构不应该如此复杂，而且可以更方便地以更低的成本回收，从而解决问题。

标签：现代世纪

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