都在期待電池技術突破，聽麻省理工電化學專家Donald Sadoway怎么說

1月28日，麻省理工學院材料科學與工程系教授Donald Sadoway在由《麻省理工科技評論》和DeepTech Deep Technology主辦的EmTech中國新興技術峰會上談到了電池儲能技術的創新。他認為，改變現有行業并實現技術突破需要花費大量成本，因此有必要在研究階段考慮成本控制問題。

如何創新麻省理工學院材料科學與工程系教授Donald Sadoway是世界著名的材料化學、熔鹽物理化學和電化學專家，在貴金屬精煉和液態金屬電池方面有著深厚的造詣。他認為，對于現代社會來說，電力往往與現代化緊密相連，因此電網尤為重要，而電網是世界上最大的供應鏈。

如圖所示，地球的大部分地區都被夜間覆蓋，顯然迫切需要電力供應。為了解決這個問題，必然涉及到儲能的廣泛應用。對于太陽能和風能等可再生能源，會出現間歇性的供應問題，因此，如果我們想充分發揮它們的有效性，我們必須有一整套儲能解決方案。那么，現有儲能技術的發展現狀如何？唐納德·薩多威教授認為目前的情況并不樂觀。首先，大型儲能設施并不像手機或電腦中的電池那么簡單。他們必須能夠安全穩定地運行二三十年，否則將是一場災難。此外，必須確保其能夠足夠靈活地運行，這也是其穩定運行的前提。嚴格控制生產成本也是非常重要的。從實驗室到市場還有很長的路要走。

唐納德·薩多威插入了一個關于科普的短篇故事。起初，電池是由一位名叫亞歷山德羅·沃爾塔的意大利教授發明的，他的頭被印在意大利10000里拉紙幣上。

亞歷山德羅·沃爾塔值得特別一提的是，他證明了一位教授可以將他的研究轉化為有益的社會實踐。這也極大地啟發了Donald Sadoway的電池研究。“首先，我意識到我需要我的團隊與齊新合作。另一點是，我們必須從設計開始就全面考慮為制造商提供一定的生產便利。”然而，Donald Sadoway和他的團隊在研發過程中也受到了質疑，因為對于MW級的大型發電廠來說，一個小電池似乎無法滿足他們的儲能需求，更不用說改變世界了。“電池行業確實有人說我們瘋了，但我想說的是，我們不能只關注固有的行業和現有的發明，必須創新。因此，我將注意力轉向了電解鋁行業。他們通常配備大型設備，24小時工作，規模效應將帶來成本降低。”離子。獲得1公斤鋁的成本不到一美元。"

受此啟發，Donald Sadoway的研究團隊顛倒了電解鋁的步驟，發明了液態金屬電池，這種電池可以實現大規模和廉價的電力存儲，這是從不同角度看待問題的好處。他的團隊成員中沒有一人是電池方面的專家，他們以前甚至從未接觸過電化學研究，但他們都是聰明、公正、無畏的年輕人才，仍然可以取得杰出的成就。“當然，進展并非一帆風順。起初，實驗總是失敗，但經過幾年的研究，我們創造了奇跡。我相信，二三十年后，我們將能夠取得更多成就。”

……

液態金屬電池結構，底層為液態銻，中間層為熔鹽電解質，上層為液態鎂，熔鹽位于兩層液態金屬之間。液態金屬電池的效果如何？Donald Sadoway教授表示，這種電池非常特殊，循環壽命長，容量非常穩定。從下圖中可以看出，隨著使用時間的延長，整個電池的損耗率非常低，即使每天充放電，連續使用10年后仍能保持99%的初始容量。

在取得技術突破后，Donald Sadoway和他的學生成立了一家名為AMBRI的公司，生產液態金屬電池。并獲得了比爾·蓋茨的一輪投資，預計該產品將在兩年后上市。告訴我產品的具體信息：體積為18立方米；存儲容量為1000千瓦時，功率為350千瓦

; 支持1000伏直流電；

總重量為15噸，每公斤總儲能為67Wh，比鋰電池便宜。

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在室溫下，液態金屬電池產品的壽命為4年，但它可以充放電4000多次，相當于10年內每天充放電一次，如上所述，充放電4000次以上后仍能保持99%的原始容量。對于技術創新，Donald Sadoway教授提出了他的總結性思考：1。我們應該有勇氣走出鋰電池的框架，向它們學習，發明我們自己的儲能系統。2.杰出的年輕人可以給我們很多靈感，激勵我們發明和創造新事物。只要你有理智、毅力和堅持，你就能把微弱的可能性變成勢不可擋的突破。基礎研究需要政府的支持。Donald Sadoway認為，基礎研究需要一些創新資金，現實與需求之間仍然存在差距，尤其是在美國。在某種程度上，許多投資和支出方法都是錯誤的，例如，一些投資和支出用于鋰電池的研究。“我們早就可以在商店里買到鋰電池了，為什么要在這個領域投入這么多？”他說，私營企業對可再生能源更感興趣，因此可再生能源的商業化仍有良好的發展趨勢。“對液態金屬電池的研究最早起源于2009年，當時油價為每桶90-100美元。一些大公司的首席執行官意識到，幾年后，石油和天然氣的儲量會越來越少，他們會更傾向于可再生能源，如太陽能，但他們突然意識到，如果太陽能不能儲存，那就沒用了。所以他們來找我，問我是否可以投資一些錢，讓我做這種研究。因此，確保能夠使用新技術是非常重要的。如果你想擁有新技術，你需要基礎研究，而此時政府也需要做出努力。我有很多學生，他們大多來到了中國，在那里他們有學術機會做一些研究或去一些企業，而且機會是多樣化的。“電池技術突破有多遠？現有鋰離子電池的核心技術突破于20世紀80年代完成，并逐漸發展成為移動終端和汽車最穩定可靠的儲能技術。然而，到目前為止，還沒有一種先進的鋰離子電池能夠滿足高能量密度、高循環壽命、高安全性和低成本。Donald Sadoway教授告訴第一電力網，電池技術的突破需要資金，尤其是在研發方面，但目前許多汽車制造商似乎沒有在這方面投入大量的研發成本。即使是像蘋果這樣的大公司，也希望從現有市場中找到一款綜合性價比更好的電池。主流的鋰電池技術顯然存在這樣那樣的問題。目前，Donald Sadoway的研究團隊也在進行研究。但他認為，這樣的技術在短期內不會有突破，研發上的突破還需要一段時間。此外，這是誰來支付研發費用的問題，這需要一些對革命性技術充滿熱情的無偏見的資金。如果你想取得突破，這也意味著風險，所以你需要有遠見的資本加入，并與技術探索相結合才能取得突破。

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誰可以更換鋰電池？固態鋰電池、鋰空氣電池、鈉離子電池。。。誰將是未來的繼任者？Donald Sadoway教授認為，這里的關鍵詞是“性價比”。“我也是一名材料科學家。這些年來，我也看到了新材料不斷涌現。目前，我們使用的鋰電池在性價比方面表現最好，所以它仍然是主流。然而，許多媒體提到的新材料啟發了所有人。有些材料已經被聽到，有些可能沒有被聽到。事實上，許多材料都是在實驗室制造的慶祝，最后他們都有開始，沒有結束，或者消失。“Donald Sadoway教授告訴第一電力網，主要原因是成本，因為價格太高，無法廣泛使用，其中一些……

只能小批量生產，不能大規模應用。每千瓦時都需要真正的資金、更好的性價比、更長的循環壽命，最重要的是更低的成本。只有綜合能力達到這樣的指標，才能取代目前主流的鋰電池。電池回收應綜合考慮！

Donald Sadoway教授個人認為，動力電池回收利用沒有太大的經濟價值。例如，他說， “許多食品和飲料罐通常用鋁包裝，鋁的回收非常容易。然而，制造飛機寧愿使用新鋁，也不愿使用回收鋁。由于回收鋁中雜質很多，去除雜質的成本比使用新鋁更貴，因此從經濟效益來看，直接使用新材料。目前，主流鋰電池中的分子、層和結構過于復雜，回收可能是可能的，但從如此復雜的結構中提取有用的成分并回收是非常昂貴的。每個人都在談論資源回收，也許是因為這是基于幾個假設：第一，地球上的資源是有限的，第二，如果不回收，廢物可能會變成垃圾，垃圾填埋將成為一個大問題。然而，很多時候需要綜合考慮這個問題，有些可能不如回收利用好。人們有這樣的環保和綠色節能意識是一件好事，但我們也必須反思，我們有時是否有轉型的熱情，或者在轉型中夸大了回收利用的概念，而沒有綜合考慮。目前，電動汽車中使用的鋰電池的結構在最初設計時可能需要創新，并應考慮其回收利用。結構不應該如此復雜，而且可以更方便地以更低的成本回收，從而解決問題。1月28日，麻省理工學院材料科學與工程系教授Donald Sadoway在由《麻省理工科技評論》和DeepTech Deep Technology主辦的EmTech中國新興技術峰會上談到了電池儲能技術的創新。他認為，改變現有行業并實現技術突破需要花費大量成本，因此有必要在研究階段考慮成本控制問題。

如何創新麻省理工學院材料科學與工程系教授Donald Sadoway是世界著名的材料化學、熔鹽物理化學和電化學專家，在貴金屬精煉和液態金屬電池方面有著深厚的造詣。他認為，對于現代社會來說，電力往往與現代化緊密相連，因此電網尤為重要，而電網是世界上最大的供應鏈。

如圖所示，地球的大部分地區都被夜間覆蓋，顯然迫切需要電力供應。為了解決這個問題，必然涉及到儲能的廣泛應用。對于太陽能和風能等可再生能源，會出現間歇性的供應問題，因此，如果我們想充分發揮它們的有效性，我們必須有一整套儲能解決方案。那么，現有儲能技術的發展現狀如何？唐納德·薩多威教授認為目前的情況并不樂觀。首先，大型儲能設施并不像手機或電腦中的電池那么簡單。他們必須能夠安全穩定地運行二三十年，否則將是一場災難。此外，必須確保其能夠足夠靈活地運行，這也是其穩定運行的前提。嚴格控制生產成本也是非常重要的。從實驗室到市場還有很長的路要走。

唐納德·薩多威插入了一個關于科普的短篇故事。起初，電池是由一位名叫亞歷山德羅·沃爾塔的意大利教授發明的，他的頭被印在意大利10000里拉紙幣上。

亞歷山德羅·沃爾塔值得特別一提的是，他證明了一位教授可以將他的研究轉化為有益的社會實踐。這也極大地啟發了Donald Sadoway的電池研究。“首先，我意識到我需要我的團隊與齊欣合作。另一點是，我們必須從設計開始就全面考慮為制造商提供一定的生產便利。”然而，唐納德·薩多威和他的團隊也在……

在研發過程中，因為對于一個兆瓦級的大型發電廠來說，一個小電池似乎無法滿足其儲能需求，更不用說改變世界了。“電池行業確實有人說我們瘋了，但我想說的是，我們不能只關注固有的行業和現有的發明，必須創新。因此，我將注意力轉向了電解鋁行業。他們通常配備大型設備，24小時工作，規模效應將帶來成本降低。”離子。獲得1公斤鋁的成本不到一美元。"

受此啟發，Donald Sadoway的研究團隊顛倒了電解鋁的步驟，發明了液態金屬電池，這種電池可以實現大規模和廉價的電力存儲，這是從不同角度看待問題的好處。他的團隊成員中沒有一人是電池方面的專家，他們以前甚至從未接觸過電化學研究，但他們都是聰明、公正、無畏的年輕人才，仍然可以取得杰出的成就。“當然，進展并非一帆風順。起初，實驗總是失敗，但經過幾年的研究，我們創造了奇跡。我相信，二三十年后，我們將能夠取得更多成就。”

液態金屬電池結構，底層為液態銻，中間層為熔鹽電解質，上層為液態鎂，熔鹽位于兩層液態金屬之間。液態金屬電池的效果如何？Donald Sadoway教授表示，這種電池非常特殊，循環壽命長，容量非常穩定。從下圖中可以看出，隨著使用時間的延長，整個電池的損耗率非常低，即使每天充放電，連續使用10年后仍能保持99%的初始容量。

在取得技術突破后，Donald Sadoway和他的學生成立了一家名為AMBRI的公司，生產液態金屬電池。并獲得了比爾·蓋茨的一輪投資，預計該產品將在兩年后上市。告訴我產品的具體信息：體積為18立方米；存儲容量為1000千瓦時，功率為350千瓦

; 支持1000伏直流電；

總重量為15噸，每公斤總儲能為67Wh，比鋰電池便宜。

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在室溫下，液態金屬電池產品的壽命為4年，但它可以充放電4000多次，相當于10年內每天充放電一次，如上所述，充放電4000次以上后仍能保持99%的原始容量。對于技術創新，Donald Sadoway教授提出了他的總結性思考：1。我們應該有勇氣走出鋰電池的框架，向它們學習，發明我們自己的儲能系統。2.杰出的年輕人可以給我們很多靈感，激勵我們發明和創造新事物。只要你有理智、毅力和堅持，你就能把微弱的可能性變成勢不可擋的突破。基礎研究需要政府的支持。Donald Sadoway認為，基礎研究需要一些創新資金，現實與需求之間仍然存在差距，尤其是在美國。在某種程度上，許多投資和支出方法都是錯誤的，例如，一些投資和支出用于鋰電池的研究。“我們早就可以在商店里買到鋰電池了，為什么要在這個領域投入這么多？”他說，私營企業對可再生能源更感興趣，因此可再生能源的商業化仍有良好的發展趨勢。“對液態金屬電池的研究最早起源于2009年，當時油價為每桶90-100美元。一些大公司的首席執行官意識到，幾年后，石油和天然氣的儲量會越來越少，他們會更傾向于可再生能源，如太陽能，但他們突然意識到，如果太陽能不能儲存，那就沒用了。所以他們來找我，問我是否可以投資一些錢，讓我做這種研究。因此，確保能夠使用新技術是非常重要的。如果你想擁有新技術，你需要基礎研究，而此時政府也需要做出努力。我有很多學生，他們大多來到了中國，在那里他們有學術機會做一些研究或去一些企業，而且機會是多樣化的。“電池技術突破有多遠？現有鋰離子電池的核心技術突破于20世紀80年代完成，并逐漸發展成為移動終端和汽車最穩定可靠的儲能技術。然而，到目前為止，還沒有一種先進的鋰離子電池能夠滿足高能量密度、高循環壽命、高安全性和低成本。Donald Sadoway教授告訴第一電力網，電池技術的突破需要資金，尤其是在研發方面，但目前許多汽車制造商似乎沒有在這方面投入大量的研發成本。即使是像蘋果這樣的大公司，也希望從現有市場中找到一款綜合性價比更好的電池。主流的鋰電池技術顯然存在這樣那樣的問題。目前，Donald Sadoway的研究團隊也在進行研究。但他認為，這樣的技術在短期內不會有突破，研發上的突破還需要一段時間。此外，這是誰來支付研發費用的問題，這需要一些對革命性技術充滿熱情的無偏見的資金。如果你想取得突破，這也意味著風險，所以你需要有遠見的資本加入，并與技術探索相結合才能取得突破。

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誰可以更換鋰電池？固態鋰電池、鋰空氣電池、鈉離子電池。。。誰將是未來的繼任者？Donald Sadoway教授認為，這里的關鍵詞是“性價比”。“我也是一名材料科學家。這些年來，我也看到了新材料不斷涌現。目前，我們使用的鋰電池在性價比方面表現最好，所以它仍然是主流。然而，許多媒體提到的新材料啟發了所有人。有些材料已經被聽到，有些可能沒有被聽到。事實上，許多材料都是在實驗室制造的慶祝，最后他們都有開始，沒有結束，或者消失。“Donald Sadoway教授告訴第一電力網，主要原因是成本，因為價格太高，無法廣泛使用，其中一些……

只能小批量生產，不能大規模應用。每千瓦時都需要真正的資金、更好的性價比、更長的循環壽命，最重要的是更低的成本。只有綜合能力達到這樣的指標，才能取代目前主流的鋰電池。電池回收應綜合考慮！Donald Sadoway教授個人認為，動力電池回收利用沒有太大的經濟價值。例如，他說， “許多食品和飲料罐通常用鋁包裝，鋁的回收非常容易。然而，制造飛機寧愿使用新鋁，也不愿使用回收鋁。由于回收鋁中雜質很多，去除雜質的成本比使用新鋁更貴，因此從經濟效益來看，直接使用新材料。目前，主流鋰電池中的分子、層和結構過于復雜，回收可能是可能的，但從如此復雜的結構中提取有用的成分并回收是非常昂貴的。每個人都在談論資源回收，也許是因為這是基于幾個假設：第一，地球上的資源是有限的，第二，如果不回收，廢物可能會變成垃圾，垃圾填埋將成為一個大問題。然而，很多時候需要綜合考慮這個問題，有些可能不如回收利用好。人們有這樣的環保和綠色節能意識是一件好事，但我們也必須反思，我們有時是否有轉型的熱情，或者在轉型中夸大了回收利用的概念，而沒有綜合考慮。目前，電動汽車中使用的鋰電池的結構在最初設計時可能需要創新，并應考慮其回收利用。結構不應該如此復雜，而且可以更方便地以更低的成本回收，從而解決問題。

標簽：現代世紀

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